CN101965462B - 止动件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种同步装置(27)的止动件(6)，所述止动件(6)在安装状态下能相对于具有齿的同步体(1)在同步体(1)的外周上轴向推移，其中，所述止动件(6)具有：以弹簧元件(15)加载的卡位元件(8)，用于卡位在某一调整位置中；以及壳体(14)，壳体(14)具有面向外部的、大致呈矩形的径向面(16)，所述径向面(16)具有轴向边(17、18)和在圆周方向上定向的侧边(19、20)，其中，卡位元件(8)布置在径向面(16)的内部，翼(21、22)在径向上观察与径向面(16)齐平并且翼(21、22)的轴向宽度小于径向面(16)的最小轴向宽度，本发明还涉及制造这种止动件的方法。

Description

止动件

技术领域

本发明涉及一种用于将第一变速器部件在第二变速器部件上止动在至少一个调整位置中的止动件。所述止动件能够用在同步装置中并且在已安装状态下关于具有齿的同步体能够在该同步体的外周上轴向推移，其中，所述止动件具有：以弹簧元件加载的卡位元件，用以卡位在某一调整位置中；以及壳体，所述壳体具有朝外指向的、大致呈矩形的径向面，所述径向面具有轴向边和在周向上定向的侧边，其中，卡位元件布置在径向面的内部。

背景技术

对于本领域技术人员而言，公知的是，这种止动件用于机动车辆的变速器的不同的应用场合。所述止动件例如将可运动的变速器元件止动在换挡位置或选挡位置中，从而例如尽管在行驶运行期间出现振动，仍使所述变速器元件保持在预定的调整位置中。这种变速器元件例如是能旋转和能纵向推移的换挡轴、能纵向推移的换挡轨和能枢转的换挡销。在此，止动件可以对着卡位型廓预紧，所述卡位型廓的表面通常由具有凸起和凹部的卡位山状结构(Rastgebirge)来表现。在预先规定的选挡位置或换挡位置中，止动件卡位在卡位山状结构的凹部之一中，并且将变速器元件保持在该位置中。在过去，专业领域追求的是，在用于后面提到的应用场合的手动换挡的变速器中使用如下止动件，在该止动件中，以复杂的方式将能纵向运动地滚动支承的止动销连同球支承的止动球安装在止动件的壳体中。通过使用这种滚动支承的止动件，在选择和换挡时操作人员在换挡手柄上能够明显地感觉到的、在向着止动件运动的变速器元件的表面上产生的钩挂程度理应并且应当变小。随着越来越多地使用助力操作的或自动化的换挡变速器，这种较为昂贵的止动件的使用通常不再是必需的。在其实施方案方面，较为简单、但坚固耐用并且能成本低廉地制造的止动件被越来越多地需求。

止动件还设置在已知的换挡离合器中，所述换挡离合器用于在切换挡位时使变速器轴与挡位轮抗转动地连接。这种换挡离合器的换挡套筒在同步体上大多借助止动件保持在中立位置中。在该调整位置中，三至四个布置在同步体外周上的并保持在同步体上的止动件向着换挡套筒预紧。为此，这些止动件支撑在同步体上并以卡位元件嵌接到换挡套筒上的卡位凹部中。

止动件以能纵向推移的方式置于同步体中。所述同步体设有用于止动件的容纳部。由于凹处的深度较小，因此，载体的稳定性，特别是载体主体结构的刚度只受到相对微小的不利影响。

这种止动件例如在DE 19580558C1中有所介绍。止动件具有T形的截面形状并具有套管状的、容纳压力弹簧和卡位元件的底脚部和方形的头部件。所述止动件设置在同步体的相对于止动件截面形状互补的容纳部中，所述容纳部构造为纵向凹槽，从而止动件能够在该纵向凹槽中自由地推移。

在换挡运动中，换挡套筒首先沿朝向待接入的挡位轮的方向带动止动件，由此，开始已知的同步过程。在换挡套筒进一步沿挡位轮的方向运动时作用在卡位元件上的较大的轴向阻力迫使弹簧元件从换挡套筒上的卡位凹部中朝基体的方向向内弹出。当换挡套筒返回中立的调整位置中时，弹簧元件重新扣入卡位凹部中。在这种本身令人满意的解决方案中不利的是，卡位元件、特别是其用作压块的情况下，在倾斜地导入力时会发生倾翻。由于该倾翻可能出现同步体与换挡套筒之间的卡住或钩挂。

对于这个问题的解决方案在DE 102006018284A1中有所公开，压块设有翼，其中，翼这样布置在同步体的外啮合部的齿顶圆直径上，即，由换挡套筒的齿根圆形成用于压块的头部对中心件。这种有利的解决方案为了良好的引导需要尽可能长的翼，由此，始终确保：压块能够已足够的程度支撑在同步体或换挡套筒上。因此，必要的结构空间也随之加大，以便确保足够长的、用于压块的退出行程(Ausrückweg)。为了使同步单元不需要比传统的同步单元更多的结构空间，通过舌片来代替同步环的止挡凸鼻，所述舌片承担锁止功能，所述舌片嵌入同步体的分级凹口(Index-Aussparung)。所述分级凹口导致了同步体附加的强度减弱或需要轴向上更宽的同步体，以便集成所述功能。

发明内容

本发明的任务是，完成一种止动件，所述止动件对于倾斜导入的力同样是稳定的，所述止动件在转速高时不会从同步体上抬起，而致使该止动件与换挡套筒的啮合部发生钩挂，所述止动件可以简单地制造，所述止动件适用于长的推移行程并同时在轴向上实现了较短地构造的并且尽可能轻质的同步装置。

所述任务通过依照权利要求1的止动件来解决。根据本发明的止动件的壳体具有在周向上指向的翼，所述翼在其轴向宽度方面相对于径向面的轴向延伸部减小。此外，所述翼设置在向外指向的径向面的平面内并且由此自身不比径向面伸出得更远。所述翼以平行于径向面或在周向上指向的方式来构造或者以朝内指向的方式来定向。在此，“朝内指向”理解为：从容纳止动件的凹处的切线出发朝内指向，而不是精确地朝径向部指向。

所述翼基本上指向周向并且通过同步体在径向上引导。所述翼齐平地接在朝径向外部指向的径向面上。翼的这种构造方案集中了多个优点。一方面，由此可以使止动件的结构高度最小化，从而在同步体中在为翼设置的安置面上只须移除较少的材料。由此提高了同步体的承载能量，并且必要时还能降低制造开支。另一方面，所述翼可以构成得特别短，这有利于由金属板进行大批量的制造，这是因为可以更为容易地实现需要的精度。

这种止动件特别适用于根据权利要求13的具有同步体的同步装置。所述翼使得，止动件即使在同步体的转速很高时也不能抬起，这是因为所述翼能够支撑在换挡套筒啮合部上并且由此降低了与换挡套筒顶啮合部发生钩挂的危险。

通过由于翼与径向面齐平地构成，可以实现翼与其余壳体单件式的制造。

此外，所述翼置于同步体啮合部的齿根圆上或齿根圆下方。这是有利的，因为可以实现根据权利要求3的附加的侧面引导。此外，可以提高传递转矩的齿的数目，这是因为换挡套筒的与具有用于卡位元件的凹槽的齿直接相邻的那些齿可以用于在径向上对压块进行引导。

此外，翼宽度相对于径向面宽度的缩短实现了单件式的制造，而不必取消附加的侧壁，止动元件能够通过所述侧壁在周向上支撑在同步体上。

当卡位元件在轴向上仅由狭窄的连接部(Stege)在侧向围住(flankieren)，从而使径向面的轴向宽度尽可能小时，则可以有利地使用本发明。由此可以在同步体中使用防钩挂的止动件，同步环的带动件伸入该同步体的为止动件设置的轴向凹槽中(图2)。可以省去用于连接板或舌片的单独的容纳部，所述连接板或舌片在制造同步体时可能需要附加的工序或者需要扩宽同步体。因此，可以实现很长的退出行程，而没有压块卡住的危险。在实验中已经证实的是，为了具有这种止动件的同步装置的最佳功能，同步体的轴向宽度应比翼宽度大至少50％，以便在结构空间极小时也确保可靠的换挡。

在本发明的改进方案中，所述翼平坦地构造并且由此形成径向面的部分延续部。这种翼能够特别简单地制造并且不需要附加的成型步骤。对此另选地，所述翼还可以自周向以某一角度倾斜。由此实现的是，在很多同步体中，在支撑时的力导入基于其曲率而得到改善。为了实现优化的挤压，翼以如下方式与设置在同步体上的用于翼容纳部的相对面相匹配，即，翼在其整个面上均匀地受到加载。为此，如果所述同步体的相对面应形成圆柱外壳段的话，所述翼也可以倒圆。这种面式的加载负荷使得可以将翼的宽度保持得尽可能短，这一方面进一步降低了发生倾翻的容易程度，并在可能在同步体中通过较短的安置面实现的是，提高了设置在外周上的齿的数目，由此系统的承重数提高。

在本发明的另一个变形方案中，翼在周向上的长度这样构造，即，同步体的相邻接的各齿可靠地引导止动件。翼的长度由此相应于同步体上的安置面在周向上观察的宽度。因此，齿面在轴向上引导所述翼。由此，又预防发生倾翻，这特别是在采用具有平坦的规格(Ausmaβ)的止动件时是有利的。这种止动件特别是在DE 102005018900A1的段落[0031]至[0035]中结合图2-5中有所公开，或在DE 102005018899的段落[0028]至[0031]中结合图2-4中有所公开，本发明的主题可以毫不费力地转用到这些止动件中：这些止动件的盖或罩能够以简单的方式构成有翼，所述翼在侧向上突出于止动件的基体。

当所述翼具有在周向上直的终止边时，如在矩形的翼中的情况那样，则通过相邻接的各齿进行的引导还能进一步改进。由此，存在线状的接触，这种线状接触同样使扭转变得不可能。

为了使翼能够特别好地在安置面上滑动，翼的下侧上可以设有合适的涂层。

在该实施形式的一个改进方案中，在翼到壳体的连接部与在翼侧边上的径向面之间设有沟槽。这些沟槽可以通过有限元法计算得出并且产生了在换挡运行期间止动件中最佳的应力分布。

为了加固根据本发明的止动件并且由此提高使用寿命和力传递，在另一个构造方案中，所述止动件具有朝向径向内部定向的轴向壁，这些轴向壁从径向面的轴向边缘出发。利用所述轴向壁在必要时可以良好地操作同步环的带动件。如果设置另外的侧壁，从而以径向面作为倒转(umgekehrt)的底部形成盆形的基体，则止动件变得特别稳固。

所述壳体配备有如下机构，所述机构确保对同步体在轴向凹槽中附加的引导或防脱失。这种机构特别是可以构成轴向壁或侧壁，所述轴向壁或侧壁与设置在同步体上的突起共同作用。

最后，对于形成坚固的止动件和对可靠引导卡位元件有利的是，在翼与卡位元件之间设置有凹处并使用材料来加固负荷较高的部位。附加地可以采用材料来确保将卡位元件保持在止动件的壳体中。

本发明的迄今为止阐述的的构造方案特别适于由金属板或由塑料制成的止动件，因此，所述止动件可以成本有利地并且不复杂地制造。这种止动件具有良好的耐久特性。这些改进方案既可以用于T形截面的止动件，也可以用于方形的或其他形状的止动件。

本发明实现的是，翼能够与壳体单件式地构成。由此，可以明显使制造开支最小化，这是因为可以避免包住弹簧元件的壳体与翼的复杂连接。通过如下方法可以实现特别简单的可制造性，在所述方法中，由在初始状态下平的金属板，通过冲压、必要时通过深拉延以及适用于金属板的冷改型技术而成型为具有用于弹簧的容纳部、径向面及翼的壳体。带有弹簧的卡位元件例如可以在最后的卷边步骤之前装入预成型的壳体中。这种制造方式特别良好地适用于批量制造，这是因为可以取消使用耗时且复杂的连接技术。

之前说明的措施也可以相互组合，以便实现对于相应的应用场合合适的止动件。

本发明同样涉及一种用于容纳这种止动件的同步体和一种具有根据本发明的止动件的同步装置。

附图说明

下面，根据实施例来详细说明本发明。其中：

图1a和1b示出根据现有技术的同步离合器，其中，图1a示出处于其中立位置的换挡套筒，而图1b示出处于接入位置的换挡套筒，

图2示出根据本发明的止动件连同同步体的透视图，

图3示出图2中的布置方案的截面图，

图4以错开的剖切平面示出图2中的布置方案的另一截面图，

图5示出不带同步体的图2中的止动件。

具体实施方式

图1a和1b示出同步离合器24，同步离合器24由同步体1及由用于选择性地接合挡位轮3和4的换挡套筒2组成。挡位轮3、4以能旋转但在纵向上固定的方式支承在换挡轴5上。同步体1以抗扭转并且在纵向上固定的方式置于换挡轴5上并在同步体1的外周上承载呈换挡套筒2形式的变速器部件23。换挡套筒2借助啮合部相对于同步体1并且进而相对于换挡轴5抗转动地、但在纵向上能有选择地朝挡位轮3或4的方向推移地布置在同步体1上。在同步体1的每个侧上，在纵向上在同步体1与挡位轮3、4之间布置有各一组6、7的同步环。

同步体1在其外周上容纳至少三个示意性示出的、带有卡位元件9的止动件8。所述卡位元件9在其按图1a的中立调整位置中卡位在换挡套筒2上。在所述中立的调整位置中，卡位元件8在径向上支撑在同步体1上，并且以盖10对换挡套筒2预紧。在此，带有盖10的卡位元件8嵌入换挡套筒2上的卡位凹部11中。

从根据图1a的中立的调整位置沿着同步体1推移到接入位置(图1b)的换挡套筒2嵌接到与挡位轮4固定相连的离合器盘12的离合器啮合部12a中。换挡轴5通过同步体1和换挡套筒2与挡位轮4抗转动地相连，由此，接入配属于挡位轮4的挡位。在换挡套筒2进入所接入位置的换挡运动中，换挡套筒2首先沿纵向带动嵌接到卡位凹部11中的卡位元件9连同止动件8并且止动件8朝向组7的靠外的同步环13推移。预同步过程开始。

进一步沿离合器啮合部12a的方向运动的换挡套筒2迫使支撑在靠外的同步环13上的止动件8的卡位元件9从卡位凹部11中出来。在此，盖10在径向上向内弹起。在脱开该挡位时，换挡套筒2从根据图1b的位置运动回到根据图1a的中立的调整位置。在此，凭借预紧贴靠在换挡套筒2上的盖10重新嵌接到卡位凹部11中。

图5示出根据本发明的止动件8，所述止动件8具有锅状部34，所述锅状部34呈圆柱形地构成并且在内部对构成为压力弹簧的弹簧元件15进行引导，所述弹簧元件15加载构成为卡位球的卡位元件9。所述卡位元件9设置在壳体14的向外指向的矩形径向面16的内部。所述锅状部34和构成为方块(Quader)的径向朝外指向的表面的径向面16在截面中构成T形。在径向面16的短端，为侧边19、20配有翼21、22，其中，翼21、22的轴向宽度小于径向面16的轴向宽度。向内弯折的轴向壁28、29在轴向边17、18上接到径向面16上，其中，轴向壁28、29的过渡部35倒圆。同样地，侧壁36、37接到侧边19、20上，其中，在这里，过渡部35也倒圆。翼21、22相对于径向面16略微弯折并且基本上呈方形地构造。在翼21、22与卡位元件9之间，止动件8具有凹处32。在翼接长部(Flügelansatz)39处分别设置由沟槽31。

图2至4示出止动件8在具有安置面33的同步体1中的布置方案。止动件8在容纳部39中引导，其中，止动件8的翼21、22在安置面33上与同步体1构成接触面27。相邻的齿26沿容纳部39引导翼21、22。接触面39的宽度大致相应于齿的宽度。接触面39的径向高度大致与齿根40相对应，其中，与此不同地，接触面39的径向高度可以比齿根40略高或略低。

为了在轴向上对止动件8进行行程限制，在安置面33上布置有轴向的止挡41，从而防脱失地保持止动件8。翼21、22的宽度相对于壳体14的径向面16减小，从而仍给出较大的轴向推移行程。

附图标记列表

1     同步体

2     换挡套筒

3     挡位轮

4     挡位轮

5     换挡轴

6     组

7     组

8     止动件

9     压块

10    盖

11    卡位凹部

12    离合器盘

12a   离合器啮合部

13    靠外的同步环

14    壳体

15    弹簧元件

16    径向面

17    轴向边

18    轴向边

19    侧边

20    侧边

21    翼

22    翼

23    第一变速器部件

24    第二变速器部件

25    同步装置

26    齿

27    接触面

28    轴向壁

29    轴向壁

30    基体

31    沟槽

32    凹处

33    安置面

34    锅状部

35    过渡部

36    侧壁

37    侧壁

38    翼接长部

39    容纳部

40    齿根

41    止挡

Claims (12)

1.同步装置(25)的止动件(8)，所述止动件(8)在安装状态下能够相对于具有齿(26)的同步体(1)在所述同步体(1)的外周上轴向推移，其中，所述止动件(8)具有：

-以弹簧元件(15)加载的卡位元件(9)，用于卡位在一调整位置中，以及

-壳体(14)，所述壳体(14)具有与所述弹簧元件(15)相匹配的锅状部(34)和面向外部的、大致为矩形的径向面(16)，所述径向面(16)具有侧边(19、20)，其中，所述卡位元件(9)布置在所述径向面(16)的内部，

-翼(21、22)，所述翼(21、22)布置在所述侧边(19、20)上并且基本上平行于所述径向面(16)，

其特征在于，所述翼(21、22)在径向上观察与所述径向面(16)齐平，并且所述翼(21、22)的轴向宽度小于所述径向面(16)的最小轴向宽度。

2.按权利要求1所述的止动件，其特征在于，所述翼(21、22)的曲率相应于所述同步体(1)的外部半径。

3.按权利要求1所述的止动件，其特征在于，所述翼(21、22)在周向上的长度被构造为使得所述止动件(8)通过所述同步体(1)的邻接的所述齿(26)而得到引导。

4.按权利要求1所述的止动件，其特征在于，所述翼(21、22)呈矩形。

5.按权利要求1所述的止动件，其特征在于，所述壳体(14)与所述翼(21、22)单件式地制成。

6.按权利要求1所述的止动件，其特征在于，所述侧边(19、20)在翼接长部处具有沟槽(31)。

7.按权利要求1所述的止动件，其特征在于，所述径向面(16)在所述径向面(16)的轴向端部上具有在径向上朝内定向的轴向壁(28、29)。

8.按权利要求7所述的止动件，其特征在于，所述径向面(16)形成底部，并且所述轴向壁(28、29)形成在径向上朝内定向的盆形基体(30)的侧壁。

9.按权利要求1所述的止动件，其特征在于，所述止动件(8)由金属板或塑料构成。

10.按权利要求1所述的止动件，其特征在于，所述止动件(8)在所述翼(21、22)与所述卡位元件(9)之间具有窗形的凹处(32)。

11.同步装置(24)，具有同步体(1)、换挡套筒(2)以及依照权利要求1-10中任一项所述的止动件(8)，其特征在于，所述同步体(1)的轴向宽度比所述翼(21、22)的轴向宽度大至少50％。

12.用于制造依照权利要求1-10中任一项所述的止动件的方法，其特征在于，所述止动件(8)的壳体由平的金属板仅通过冷改型技术而制造。

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