CN102549289A - 用于换档变速器的同步装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于换档变速器的同步装置(100)，其包括一个同步体(1)和至少一个同步环(2)，所述同步体和同步环能借助于指示标(3)在周向上彼此相对固定，所述指示标(3)包括至少一个设置在同步环(2)上的并且基本上沿轴向延伸的突起(4)，所述至少一个突起嵌入到同步体(1)的至少一个空隙(5)中。同步体(1)上的空隙(5)具有至少一个倾斜的表面部分(6、7)，在同步环(2)相对于同步体(1)转动时，所述突起(4)在所述表面部分上滑动地贴靠。本发明还涉及用于这种同步装置(100)的同步环(2)和同步体(1)。另外，本发明涉及带有这种同步装置(100)的换档变速器。

Description

用于换档变速器的同步装置

技术领域

本发明涉及一种用于换档变速器的同步装置，其包括一个同步体和至少一个同步环，所述同步体和同步环能借助于指示标在周向上彼此相对固定，所述指示标包括至少一个设置在同步环上的并且基本上沿轴向延伸的突起，所述至少一个突起嵌入到同步体的至少一个空隙中。本发明还涉及用于这种同步装置的同步环和同步体以及带有这种同步装置的换档变速器。

背景技术

在换档变速器中，在挂档时，两个以不同转速旋转的部件借助于一个可轴向移动的第三部件联接。这两个旋转的变速器部件分别具有外齿部，其嵌入第三部件的内齿部中。第三部件通常构成为滑动套筒，其通过联接元件与驾驶员侧的换挡杆连接并且在操纵换挡杆时沿轴向移动，使得在换档过程结束时两个接合的部件相互形锁合地连接。如果在换档过程开始时与两个部件之一经由齿部接合的可轴向移动的部件碰到另一个仍然以不同转速旋转的部件，则可能导致碰到的齿部的相互卡住，这关系到不期望的噪声形成，并可能导致齿部损坏。这通常通过使用同步装置来避免。该同步装置将两个需要相互联接的部件首先转变到基本上相等的转速。然后可移动的部件才被轴向移动并且两个部件的形锁合的联接通过第三部件建立。

同步通常借助于至少一个同步环实现，该同步环设置在两个需要联接的部件即档位齿轮或者说空套齿轮与同步体之间。同步环一方面与同步体处于旋转传动，并且另一方面与档位齿轮构成摩擦联接。通过利用轴向可移动的部件即滑动套筒使同步环以其摩擦面压紧到档位齿轮的对应的摩擦面上并因此使得共同的摩擦联接被闭合，实现同步。另外，同步环在闭锁位置上贴靠在同步体上，也就是说同步环和同步体形锁合地相互连接。为此，同步环具有至少一个基本上沿轴向延伸的突起，该突起嵌入到同步体的一个相应的接纳孔中。这种形锁合的连接通常也称为指示标。在同步体和同步环彼此进入闭锁位置之后，在同步环和档位齿轮之间进行摩擦连接的建立。这种同类的同步装置由DE 10 2006 060 535 A1已知。

已经证实，在换档时可供使用的在同步环和档位齿轮的摩擦面之间建立摩擦值的时间经常是不够的。在这种情况下，在滑动套筒接合在档位齿轮上时，同步尚未结束，这关系到不期望的噪声形成并且可能导致滑动套筒和档位齿轮的齿部的损坏。

发明内容

因此本发明的目的在于，提出一种具有开头所述特征的同步装置，在该同步装置中由于结构特征在同步过程期间为同步环提供更多时间，以便相对于联接体或档位齿轮的摩擦面建立摩擦力矩。

为了达到上述目的而建议一种同步装置，其具有权利要求1中所述的特征。另外建议具有权利要求14的特征的同步环、具有权利要求15的特征的同步体以及带有本发明的同步装置的换档变速器。本发明的有利的实施形式见从属权利要求。

本发明的同步装置适合使用在换档变速器、例如机动车的换档变速器中。该同步装置具有一个同步体和至少一个同步环，它们能借助于指示标在周向相互固定。该指示标包括至少一个设置在同步环上的并且基本上沿轴向延伸的突起，所述突起嵌入到同步体的至少一个空隙中。同步环优选具有至少三个这些的突起并且在同步体上设置至少三个对应的用于突起的空隙或者说接纳部。

按本发明，在同步体上的所述至少一个空隙具有倾斜的表面部分，在同步环相对于同步体转动时，突起在所述表面部分上滑动地支承。

通过这种结构措施为同步环在换档过程中提供更多时间，用于相对于与同步环构成摩擦联接的同步体的摩擦面建立摩擦力矩，因为在换档过程中允许同步环相对于同步体的一定的转动。

通过同步体的空隙的倾斜的表面部分，同步环的突起沿着倾斜的表面部分径向朝外滑动。因此通过本发明的措施也实现，相对松动地设置在齿轮组中的同步环可以无强制导向地紧密配合地与同步体联接，并且因此避免在没有进行同步时可能的啪嗒声或类似的噪声形成。

通过突起在空隙的倾斜的表面部分上滑动，另外要求相对小的松开力矩，以便将同步环的摩擦面与联接体的摩擦圆锥分开。也降低解锁力矩，也就是说，与迄今相比，同步环能相对于同步体以较小的阻力进入其所谓的“中性”位置。

按照本发明的第一种构造，同步体具有至少一个止挡部，同步环在相对于同步体转动时能挡靠在该止挡部上。因此，同步环可以在同步体上沿周向通过形锁合而固定，因为同步环在其旋转运动时挡靠在同步体上。

建议所述止挡部通过空隙的至少一个壁段构成，同步环的突起的壁段能挡靠于其上。因此止挡部能按特别简单的方式实现，因为归因于同步体上的接纳部的反正已经存在的壁段以及同步环的突起的对应表面部分。

另外建议，在周向上看，同步体的止挡部和倾斜的表面部分前后相继设置。因此按结构简单的方式实现，突起沿着所述至少一个倾斜的表面部分滑动并且然后碰到止挡部，并且因此在同步环与同步体之间可以产生形锁合的旋转连接。

另外可以有利地设定，空隙的表面部分如此倾斜设置，即在同步装置工作时避免在表面部分与同步环的突起之间的自锁。因此保证，在降低扭转力矩之后同步环又返回到“中性”位置，特别是沿周向看，嵌入到空隙中的突起滑动回到“中性”位置。

取而代之也可以设定，空隙的表面部分如此倾斜设置，即在扭转力矩的作用下同步环的突起在自锁的情况下贴靠在表面部分上并且在取消或降低扭转力矩的情况下返回到其中性位置。因此同步环相对于同步体的指示标或者固定已经通过按这种方式实现的力锁合的、尤其是摩擦锁合的连接实现。因此避免给构件加载的冲击，这种冲击例如在形锁合的连接已经两个需要联接的变速器部件的相对大的转速差时出现。

按照本发明的另一构造设定，同步环的突起具有至少一个与同步体的倾斜的表面部分至少部分配合的表面部分。通过在同步环的突起上的几何配合的表面，支持和简化同步过程。通过这种方式，突起在空隙的倾斜的表面部分上的滑动可以是特别不损伤构件的并且是低磨损的。

突起的配合的倾斜的表面部分可以按制造技术简单的方式通过倒角构成。

按本发明的一种优选的实施形式，对于同步体上的每个接纳孔设置两个倾斜的表面部分，其中一个表面部分在同步环相对于同步体朝一个旋转方向转动时与同步环的突起共同作用，并且另一个表面部分在同步环朝另一个旋转方向转动时与同步环的突起共同作用。在此优选同步环的突起根据其相对于同步体的旋转方向沿着一个倾斜的表面或另一个倾斜的表面径向朝外滑动。

建议同步体上的接纳孔的倾斜的表面以其径向朝内的端部彼此相对，优选彼此间隔距离。另外建议在同步环的“中性”位置上同步环的突起和倾斜的表面部分在周向上重叠。因此，突起在接纳部中的旋转自由度可以灵活地并且与同步环相对于同步体的相对旋转方向无关地调节。因此，同步环的突起特别可靠地保持在同步体的接纳部中并因此保证突起在同步体的接纳部中的可靠滑动。

本发明的同步装置可以使用在单重同步或多重同步、优选双重同步或三重同步中，这通过实施例说明。单重同步在本发明的意义上可以理解为，同步装置的摩擦联接通过一个摩擦副实现。在多重同步中相应地设置多重的摩擦副，例如在双重同步时设置两个摩擦副，或在三重同步时设置三个摩擦副。

本发明的同步装置优选使用于换档变速器、特别是机动车的换档变速器中。单独要求保护按上述特征的同步体和同步环。

附图说明

下面借助附图参照实施例详细解释本发明。附图如下：

图1换档变速器的同步装置的一种实施形式在该同步装置的指示标的区域中的剖视图；

图2按图1的同步装置的同步体的局部的透视图；

图3按图1的同步装置的同步环的局部的透视图；

图4带有单重同步的同步装置的剖视图；

图5带有三重同步的同步装置的剖视图。

具体实施方式

下面，图1以示意图的形式显示同步装置100，它例如可以使用在机动车的换档变速器中。该同步装置100具有一个同步体1和至少一个带有锁齿17的同步环2，它们能借助于几何的指示标3在周向上彼此相对固定。指示标3通过至少一个在同步环2上设置的并且基本上沿轴向延伸的突起4构成，所述突起嵌入到同步体1的空隙5或者说接纳部中。所述至少有一个突起4按本身已知的方式与同步环2一体地连接。

同步装置100还具有滑动套筒13，它与执行器的执行元件或者驾驶员侧的换挡杆联接，如在开头描述的。在接通一个档位时，滑动套筒沿未示出的变速器轴的轴向方向移动并且引起与换档变速器的未示出的档位齿轮的耦联。在图1中，滑动套筒13处在这样一个位置上，即该滑动套筒与同步体1的外齿部啮合。

同步体1的轴向空隙5具有倾斜的表面部分6，在同步环2相对于同步体1转动时，同步环的突起4贴靠在该表面部分上，并且在预定的转角上在该表面部分上滑动。空隙5在周向上在突起4的相对的另一侧上具有另一个倾斜的表面部分7，在同步环2相对于同步体1转动时，突起4贴靠在该另一个表面部分上并且在预定的转角上在该另一个表面部分上滑动。倾斜的表面部分6、7在此如此构成或设置，即一个表面部分6在同步环相对于同步体1朝一个旋转方向转动时与突起4共同作用，而另一个表面部分7在同步环2朝另一个旋转方向转动时与突起共同作用。

如图3以及尤其是如图1所示，同步环2的突起4在其径向朝内的底侧上具有两个倾斜的表面部分或者说倒角11、12，它们与空隙5的相应的倾斜的表面部分6、7配合，所述底侧面向空隙5的倾斜的表面部分6、7。彼此配合的表面部分6、11和7、12与假想的相切于同步体1的表面构成一定角度，使得避免在同步环2相对于同步体1的相应旋转方向上在相互滑动的表面部分6、11和7、12之间的自锁。

同步体1具有至少一个止挡部8，同步环2的突起4在相对于同步体1转动时能挡靠在该止挡部上。止挡部8在此通过同步体1的空隙5的至少一个壁段9构成，突起4的对应表面部分10能挡靠在该壁段上。在图1的实施形式中有两个止挡部8，它们通过同步体1的空隙5的相应的侧壁9构成。如果超过一定的转角，则根据同步环2相对于同步体1的旋转方向突起4以其朝向空隙5侧壁9的侧面10挡靠在止挡部8上。

同步体1优选具有三个在周边上均匀分布设置的空隙5或者说槽，同步环2的突起4支承在这些空隙或者说槽中。空隙5在此如此构成，即同步环2的也称为指示舌板的突起4必须在倾斜的表面部分6、7上滑动，以便到达闭锁位置。如果突起4在倾斜的表面部分6、7的端部碰到止挡部8上，则到达闭锁位置。

如尤其是由图2可见，倾斜的表面部分6、7以其沿径向位于内部的端部14、15彼此相对，端部14、15彼此有间距。倾斜的表面部分6、7的间距在此如此选择，即在同步环2在周向上相对于同步体1的“中性”位置上，突起4和倾斜的表面部分6、7重叠。

图2另外显示，同步体1在轴向上优选具有各两个并排的倾斜的表面部分6、6′或7、7′，在同步环2相对于同步体1转动时，同步环2的相应的突起4在表面部分上滑动。

同步装置100可以构成为单重同步器或者多重同步器。图4显示同步装置100设置在变速器轴20上，该同步装置100在该实施例中构成为单重同步器。为此有一个唯一的同步环2，该同步环的圆锥形的摩擦面在滑动套筒13的影响下与相邻变速器齿轮16的联接体18的与该摩擦面配合的圆锥形的摩擦面共同作用。

图5显示同步装置100的另一实施形式，其构成为三重同步器。在那里有三个相互进入作用位置的摩擦副19、19′、19″，以便在变速器齿轮16与同步体1之间建立摩擦联接。

通过本发明的同步装置100，换档变速器可以如此构成，即同步环2的锁齿17可以优化地针对预定的换档舒适要求来设计，因为为了将处于接触的摩擦面6、11，7、12彼此分开仅需要小的松开力矩。同步环2通过突起4在倾斜的表面部分6、7上的弹簧作用本身实现解锁过程的其余部分。因为对于这种情况不需要大的回转角度，同步环2的相应突起4可以在“中性”位置上如此靠近同步体1的空隙5的倾斜的表面部分6、7，即旋转自由度被如此限制，使得仅在考虑旋转均匀性时才避免同步环2在同步体1上的挡靠。本发明的同步装置用于改善换档变速器的预先同步，而且避免在同步过程中可能的丁零当啷的噪声。

附图标记列表

1  同步体

2  同步环

3  指示标

4  突起

5  空隙、接纳部

6、6′  空隙的表面部分

7、7′  空隙的表面部分

8  止挡部

9  空隙的壁段

10  突起的壁段

11  突起的表面部分

12  突起的表面部分

13  滑动套筒

14  端部

15  端部

16  变速器齿轮

17  同步环的锁齿

18  联接体

19  摩擦副

19′  摩擦副

19″  摩擦副

20  变速器轴

100  同步装置

Claims (16)

1.用于换档变速器的同步装置(100)，其包括一个同步体(1)和至少一个同步环(2)，所述同步体和同步环能借助于指示标(3)在周向上彼此相对固定，所述指示标(3)包括至少一个设置在同步环(2)上的并且基本上沿轴向延伸的突起(4)，所述至少一个突起嵌入到同步体(1)的至少一个空隙(5)中，其特征在于：所述空隙(5)具有至少一个倾斜的表面部分(6、7)，在同步环(2)相对于同步体(1)转动时，所述突起(4)在所述表面部分上滑动地支承。

2.按权利要求1所述的同步装置，其特征在于：所述同步体(1)具有止挡部(8)，同步环(2)在相对于同步体(1)转动时能挡靠在所述止挡部上。

3.按权利要求2所述的同步装置，其特征在于：所述止挡部(8)通过同步体(1)的空隙(5)的至少一个壁段(9)构成，在所述壁段上能挡靠所述突起(4)的壁段(10)。

4.按权利要求2或3所述的同步装置，其特征在于：在周向上看，所述止挡部(8)和倾斜的表面部分(6、7)前后相继设置。

5.按前述权利要求任一项所述的同步装置，其特征在于：所述倾斜的表面部分(6、7)如此倾斜设置，即在同步装置(100)工作时避免在倾斜的表面部分(6、7)与突起(4)之间的自锁。

6.按权利要求1至4任一项所述的同步装置，其特征在于：所述空隙(5)的表面部分(6、7)如此倾斜设置，即在扭转力矩的作用下同步环(2)的突起(4)在自锁的情况下贴靠在所述表面部分(6、7)上并且在取消或降低扭转力矩时返回到其中性位置。

7.按前述权利要求任一项所述的同步装置，其特征在于：所述同步环(2)的突起(4)具有至少一个与同步体(1)的倾斜的表面部分(6、7)至少部分配合的表面部分(11、12)。

8.按权利要求7所述的同步装置，其特征在于：所述突起(4)的倾斜的表面部分通过倒角(11、12)构成。

9.按前述权利要求任一项所述的同步装置，其特征在于：有两个倾斜的表面部分(6、7)，其中一个表面部分(6)在同步环(2)相对于同步体(1)朝一个旋转方向转动时与同步环(2)的突起(4)共同作用，并且另一个表面部分(7)在同步环(2)朝另一个旋转方向转动时与同步环(2)的突起(4)共同作用。

10.按权利要求9所述的同步装置，其特征在于：各倾斜的表面部分(6、7)以其沿径向位于内部的端部(14、15)彼此相对。

11.按权利要求9或10所述的同步装置，其特征在于：在同步环(2)相对于同步体(1)的中性位置上，同步环(2)的突起(4)和倾斜的表面部分(6、7)在周向上重叠。

12.按前述权利要求任一项所述的同步装置，其特征在于：在轴向上看，至少两个前后相继的倾斜的表面部分(6、6′，7、7′)设置在同步体(1)上，用于支承同步环(2)的突起(4)。

13.按前述权利要求任一项所述的同步装置，其特征在于：同步装置(100)构成用于单重同步、双重同步或三重同步。

14.用于按前述权利要求任一项所述的同步装置(100)的同步环(2)。

15.用于按权利要求1至13任一项所述的同步装置(100)的同步体(1)。

16.换档变速器，其包括按权利要求1至13任一项所述的同步装置(100)。

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