CN105090270B - 同步组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种同步组件，其具有轮毂、支承在轮毂处的至少一个受压件和至少一个同步环，该同步环设有摩擦体和隔离法兰，其中，该同步环的摩擦体设有多个定心突出部，该定心突出部从该隔离法兰出发延伸并可以与该轮毂协作。

Description

同步组件

技术领域

本发明涉及一种同步组件，其具有轮毂、至少一个受压件(Druckstück)和至少一个同步环。本发明尤其涉及一种这样的同步组件，其用在“博格华纳(BorgWarner)”类型的同步系统中。

背景技术

在博格华纳同步系统(BorgWarner-Synchronisierung)中，在例如尤其使用在机动车中的变速器的轴上抗扭地布置有轮毂(也被称为同步体)。在轮毂上抗扭地、然而在轴向方向上可移动地布置有滑动套筒，其用于建立与传动齿轮的抗扭的连接，该传动齿轮在轮毂两侧可旋转地支承在传动轴上。为了这种目的，齿轮设有切换齿部，滑动套筒的边缘区段可推到该切换齿部上。

在滑动套筒接合到切换齿部中之前，必须同步轮毂和滑动套筒与传动齿轮的转速。为了这种目的而设置有至少一个同步环，该同步环布置在轮毂处，并且一旦滑动套筒从其中间或中心位置移出，则实现与为传动齿轮分配的相应的摩擦面相接合。只要存在轮毂和传动齿轮之间的相对转速，就相对于轮毂在周向方向上在锁止位置中加载同步环，在该锁止位置中滑动套筒不可接合到传动齿轮的切换齿部中。只有当转速完全(或者至少几乎完全)相等并且由此不再有(或仅有较小的)拖动力矩作用到同步环上时，同步环才可相对于轮毂这样移动，即，可转换滑动套筒。这种功能方式通常是公知的。

因为同步环根据功能必须不仅在轴向方向上而且在周向方向上相对于轮毂进行调整，所以不可可靠地避免同步环不受控地相对于轮毂以及相对于滑动套筒移动并且在此引起振动。这种振动导致同步环本身的内部荷载并且还可导致同步环不受控地碰撞在传动装置中的环绕该同步环的部件，并且在此可能进一步导致振动。此外，振动可由于传动轴的不均匀的运行引起，这将由于用在机动车中的内燃机的气缸数量越来越少的趋势而被放大；三缸发动机比四缸发动机运行更不均匀。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于以如下方式改进同步组件，即，减少或完全避免出现同步环的振动，从而降低作用到同步环上的负荷、产生的磨损以及噪音生成。

用于解决问题的方案

根据本发明，为了实现上述目的而设置一种同步组件，其具有轮毂、支承在轮毂处的至少一个受压件和至少一个同步环，该同步环设有摩擦体和隔离法兰，其中，该同步环的摩擦体设有多个定心突出部，该定心突出部从该隔离法兰出发延伸并可以与该轮毂协作。同步环可利用定心突出部在轮毂内部无间隙地或至少近似无间隙地定心，从而阻止同步环相对于轮毂的振动。根据本发明的同步组件的另一优点在于，由于直接在隔离法兰处开始的定心突出部，同步环靠近包括同步环的重心的平面定心，由此进一步减少同步环的倾斜发出嘎嘎声。

发明的效果

优选地设置成，轮毂至少部分地设有沿轴向伸出的区段，在该区段的内侧处可贴靠定心突出部。利用这种设计方案可在轮毂处以较低的成本形成用于定心突出部的贴靠面。

优选地设置成，定心突出部由摩擦体的塑性变形的区段形成。这使得可以以较低的成本制造定心突出部。

根据本发明的一种设计方案设置成，定心突出部通到隔离法兰的背对摩擦体的外侧上。定心突出部在这种实施方式中同时形成在摩擦体的内侧上的润滑剂槽。

根据本发明的一种设计方案设置成，定心突出部刚好在摩擦体的背对隔离法兰的端侧之前结束。由此得到同步环在轴向方向上抵抗负荷的很高的刚性。

优选地设置成，定心突出部的外侧是柱面的一部分，该柱面的中轴线与轮毂的中轴线重合。换言之，定心突出部的高度在轴向方向上发生变化，因为摩擦体容易地锥状实施。其外侧处在恒定的半径上的定心突出部的优点在于在同步环发生轴向移动时也保证稳定的定心。

根据本发明的一种设计方案设置成，隔离法兰设有多个带动件，带动件相应接合到轮毂的相关联的凹部中，并且定心突出部成对地布置在带动件的一侧和另一侧上。在这种设计方案中实现同步环定心成靠近在同步环和轮毂之间的触点并且因此定心在同步环的如下的区段的紧邻的附近：在该区段处可由于接触轮毂引入可能的振动。

优选地设置成，摩擦体由板材构成。这使得可以较低的成本模压定心突出部。

附图说明

下面借助在附图中示出的一种优选的实施方式描述本发明，其中：

-图1在截面图中示出了具有两个示意性地示出的传动齿轮的根据本发明的同步组件；

-图2示出了沿着图1的平面II-II的截面；和

-图3在透视图中示出了使用在图1和2的同步组件中的同步环。

具体实施方式

在图1中示出了根据第一实施方式的同步组件5，其用于使此处示意性地示出的两个传动齿轮7、9抗扭地与(未示出的)传动轴相连接。在此，为了简化，传动齿轮7、9以相同的直径示出；在实践中，它们具有不同的直径。当然还可为同步组件分配仅仅唯一的档位和因此唯一的传动齿轮。

同步组件5包括轮毂10(也被称为同步体)，其借助轮毂齿部12抗扭地布置在传动轴上。传动轴沿着中轴线M延伸，中轴线M同时还是用于传动齿轮7、9以及同步组件5的中轴线和旋转轴线。

传动齿轮7、9作为惰轮(Losrad)布置在传动轴上。当应使用档位中的与相应的传动齿轮7、9相关联的一个时，该传动齿轮必须抗扭地与传动轴相连接。在此这借助博格华纳同步系统得以实现，其本身是公知的并且随后仅阐述其基本特征。

轮毂10沿着其外围设有滑动套筒齿部14，在该滑动套筒齿部14上抗扭地、但在轴向方向上可移动地布置有滑动套筒16。为此在滑动套筒16的内围处设置有内齿部17。(未示出的)换档叉与滑动套筒16协作，以便切换档位。

传动齿轮7、9的每个设有切换齿部18，可通过以下方式将滑动套筒16以其内齿部17推到切换齿部18上，即，使滑动套筒16从其在附图中示出的中间位置或中心位置在轴向方向上相应地继续移动。由此建立从传动轴经由轮毂10和滑动套筒16至相应的传动齿轮7或9的抗扭的连接，从而可使用用于扭矩传递的相应的档位。

仅当滑动套筒16和相应的传动齿轮7或9的转速相同或至少近似相同时，那时可在磨损和舒适度方面有意义地建立在滑动套筒16和相应的切换齿部18之间的抗扭的连接。为了保证这种情况，使部件的转速在开始切换过程时同步。

为此针对每个传动齿轮设置有至少一个同步环20，其主要任务在于：一旦滑动套筒16从其中间位置朝传动齿轮7或9运动，则与关联于相应的传动齿轮7或9的摩擦面实现摩擦接合。此外，相应的同步环20具有以下功能：当轮毂10和因此滑动套筒16与相应的传动齿轮7或9的转速尚未充分地彼此相等时，在此期间阻止滑动套筒的转换，即，阻止接合到切换齿部18中。为了这个目的，每个同步环20具有锁止齿部22，其齿部模数相应于滑动套筒齿部14以及滑动套筒16的内齿部17的齿部模数。

锁止齿部设置在隔离法兰24的在垂直于中轴线M的平面中延伸的外围处。具有轻微锥状环的形状的摩擦体26从隔离法兰24的内缘出发延伸。摩擦体26的内侧可接合与传动齿轮7、9相关联的摩擦面27。

每个同步环20这样安装在轮毂10处，即，该同步环可在周向方向上受限地旋转。为此设置有带动件28，该带动件28从隔离法兰24的外缘出发近似平行于摩擦体26延伸。带动件28具有间隙地位于凹部32内部，所述凹部32设置在轮毂10中并且之后对其进行阐述。

在此这样调整同步环20相对于轮毂的可能的旋转角度，即，同步环20的锁止齿部22的齿在同步环位于最大旋转的位置中时与滑动套筒16的内齿部的齿相对而置。只有当滑动套筒16和相应的传动齿轮7、9的转速至少近似相等并且由此没有或者至少近似没有拖动力矩再作用到同步环20上时，同步环20可通过在滑动套筒16和锁止齿部22处的适当的斜边的协作在周向方向上旋转回到如下位置中：在该位置中滑动套筒16可在轴向方向上得到调整，直到其接合到相应的传动齿轮7或9的切换齿部18中。

为了使滑动套筒16定心在其中间位置中，并且还为了在开始切换过程时使相应的同步环20和与其相关联的摩擦面相接合，在轮毂处设置有多个受压件30，其插入到轮毂10的上面提到的凹部32中。通常有三个受压件，其围绕轮毂10的圆周均匀分布。与此相应地设置三个凹部32和三个带动件28。

每个受压件30具有呈硬化球的形式的止动元件34，该球由弹簧36加载离开受压件30并且抵靠止动面38作用在滑动套筒16的内侧上。止动面38实施为在径向方向上向外加深的凹口，当滑动套筒16位于其中间位置时，止动元件34接合到该凹口中。为了使滑动套筒16在轴向方向上移动，那么必须对止动元件34在径向方向上向内克服弹簧36的作用进行调整。

博格华纳同步系统的直到此处描述的结构是众所周知的。同样公知的是，具体在附图中示出的结构可关于不同的边界条件进行修改。然而，博格华纳同步系统的基本功能一直是相同的。

下面描述如何构造同步组件，以便减少或者完全避免同步环20的振动。

主要的修改在于，摩擦体26设有多个定心突出部40，该定心突出部40具有在摩擦体26的外侧上的局部的隆起或凸起的形状(特别参见图3)。在此在摩擦体26的外侧上，每个定心突出部40都直接连接在隔离法兰24处，因此过渡到该隔离法兰中。每个定心突出部40在摩擦体26的背对隔离法兰24的端侧上以与端侧具有少许的距离的方式结束，从而这个定心突出部不受所述多个定心突出部影响地不变地具有圆环的形状。

每个定心突出部40由此形成，即，摩擦体26局部塑性变形。具体而言，摩擦体26从内向外冲压，从而形成定心突出部40。

总体上，摩擦体26由板材构成，从而定心突出部40通过局部冲压摩擦体26形成。

如在图3中可见的那样，在摩擦体26的内侧上定心突出部40呈现为在此处形成的摩擦面的凹处或中断部。在此定心突出部40通到隔离法兰24的外侧上。换言之，在隔离法兰24的轴向视图中在隔离法兰24的内缘处在该处可见小的凹部，定心突出部40在此处开始。

同步环的锥形的内面可设有摩擦衬面。该摩擦衬面具体地设置在摩擦体26的内侧上并且于是还可覆盖和/或填满由于定心突出部40而存在于此处的凹处。

定心突出部40按照在摩擦体26中的凹口的形式来实施，其中，定心突出部40的外侧和内侧具有恒定的半径，因此是柱体的一部分，该柱体的中轴线与同步组件5的中轴线M重合。因为摩擦体26少许锥状地来实施，所以定心突出部40的“超出部”在摩擦体26的外面上变化或定心突出部40的“深度”在摩擦体26的内侧上变化。

如在图3中可见的那样，两个定心突出部40相应布置在带动件28的一侧和另一侧上。由此定心突出部40以其外面贴靠在轮毂的伸出区段50的内侧处(见图1)，亦即直接贴靠在凹部32的一侧和另一侧上，在该凹部32中布置有相应的受压件30和带动件28(见图2)。轮毂10的伸出区段50的内侧在此形成用于定心突出部40的贴靠面52。

通过借助定心突出部40在轮毂10的伸出区段50的内侧上均匀地支撑同步环而均匀地定心和支撑同步环，从而减小发出嘎嘎声和振动的风险。此外，因为定心突出部40从隔离法兰24出发延伸，所以同步环支撑在基本上对应于同步环的重心也位于其中的平面的区域中。由此避免当同步环支撑在轮毂内部时将拖动力矩施加到同步环上。

Claims (8)

1.一种同步组件，其具有轮毂(10)、支承在轮毂(10)处的至少一个受压件(30)和至少一个同步环(20)，该同步环设有摩擦体(26)和隔离法兰(24)，其中，该同步环(20)的摩擦体(26)设有多个定心突出部(40)，该定心突出部(40)从该隔离法兰(24)出发延伸并可与该轮毂(10)协作，并且所述定心突出部(40)刚好在所述摩擦体(26)的背对所述隔离法兰(24)的端侧之前结束，所述定心突出部(40)在所述摩擦体(26)的内侧上具有凹处。

2.根据权利要求1所述的同步组件，其特征在于，所述轮毂(10)至少部分地设有轴向伸出的区段(50)，在该区段(50)的内侧处可贴靠所述定心突出部(40)。

3.根据权利要求1所述的同步组件，其特征在于，所述定心突出部(40)由所述摩擦体(26)的塑性变形的区段形成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的同步组件，其特征在于，所述定心突出部(40)通到所述隔离法兰(24)的背对所述摩擦体(26)的外侧上。

5.根据权利要求1所述的同步组件，其特征在于，所述定心突出部(40)的外侧是柱面的一部分，该柱面的中轴线与所述轮毂(10)的中轴线重合。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的同步组件，其特征在于，所述隔离法兰(24)设有多个带动件(28)，该多个带动件(28)相应接合到所述轮毂(10)的相关联的凹部(32)中，并且所述定心突出部(40)成对地布置在所述带动件(28)的一侧和另一侧上。

7.根据权利要求1所述的同步组件，其特征在于，所述隔离法兰(24)设有多个带动件(28)，该多个带动件(28)相应接合到所述轮毂(10)的相关联的凹部(32)中，并且所述定心突出部(40)成对地布置在所述带动件(28)的一侧和另一侧上，所述定心突出部(40)通到所述隔离法兰(24)的背对所述摩擦体(26)的外侧上。

8.根据权利要求1所述的同步组件，其特征在于，所述摩擦体(26)由板材构成。