CN105264251A - 同步装置 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及用于使第一可旋转部分与邻近所述第一可旋转部分的第二可旋转部分同步的同步装置。该同步装置包括设有接合套筒的第一部分和设有同步器环的第二部分。该同步装置具有至少一个定位弹性构件,该定位弹性构件布置成作用在同步器环和第二部分上,以允许具有少量部件的设计且还使同步器环与第二部分预同步。本公开还涉及包括这种同步装置的变速器。
Description
技术领域
本发明涉及变速器,尤其涉及用于变速器的同步装置和设有同步装置的变速器。本发明在重型车辆(例如卡车和大客车)的变速器领域中是特别有利的。
背景技术
大多数现代车辆均装配有同步变速箱。在这种变速箱中,齿轮的齿永久地啮合。因此,档位选择器的作用不是使实际齿轮的齿接合或分离,而是将齿轮的旋转相对于穿过齿轮毂延伸的轴锁定。当齿轮被分离时,所述齿轮从该轴解锁并自由地旋转。
将该轴相对于齿轮锁定是通过所谓的爪环(dogcollar)实现的。该爪环通过花键连接到所述轴且因此随所述轴一起旋转,且具有可与齿轮上的相应的齿接合的齿轮状齿。这两组齿的接合将齿轮的旋转相对于爪环锁定,且因此也相对于所述轴锁定。
然而,如果该爪环和齿轮以不同的速度旋转,则所述齿将不能接合且在这些齿相互撞击时将听到重的摩擦声。为此,现代的爪环具有同步器机构,它防止所述齿在这两个部分的转速被同步之前接触。这些同步器通常包括锥形离合器和阻挡环。该锥形离合器利用摩擦使齿轮和爪环处于相同转速,该阻挡环通过与齿轮上的相应阻挡表面相互作用的倾斜阻挡表面来防止所述齿接触。随着转速被同步,该阻挡环上的摩擦力被消除且该阻挡环轻微地扭转,从而允许所述齿的接合。
然而,该爪环必须相当慢地被引向齿轮,以便为该爪环的阻挡表面提供合适的机会来发现相应的阻挡表面。如果所述阻挡表面不能相互发现对方,则所述阻挡表面将不相互作用,且因此不能在爪环和齿轮的转速被同步之前防止爪环的齿与齿轮的齿接触。
因此,对于至少部分消除了上述缺点的、改进的同步装置,存在着需求。
发明内容
本发明的目的是提供用于使两个旋转部分同步的产品,其中,至少部分地避免了上述问题。此目的通过权利要求1的特征部分中的特征来实现。
本公开涉及用于使第一可旋转部分与邻近所述第一可旋转部分的第二可旋转部分同步的同步装置。该同步装置包括设有接合套筒的第一部分和设有同步器环的第二部分。该第一部分可典型地是轴,而第二部分可典型地是布置在相邻的轴上的齿轮。
所述接合套筒设有第一组内齿和第一锥形摩擦表面,该第一组内齿允许在所述第一部分上的旋转固定但轴向可移位的布置。该接合套筒适于定位在第一轴向位置和第二轴向位置。在第一轴向位置,第一组内齿仅与所述第一部分接合。因此,在第一轴向位置,第一部分和第二部分不互连且所述两个轴可彼此独立地旋转。在第二轴向位置,第一组内齿与所述第一部分及第二部分接合。因此,这两个部分刚性地互连且所述两个轴被结合而以相同速度旋转。
所述同步器环设有相配合的锥形摩擦表面,该锥形摩擦表面适合与所述第一锥形摩擦表面相互作用,以使所述接合套筒和同步器环同步,即,使所述第一部分和第二部分同步。优选且最通用地,该第一锥形摩擦表面由内锥形部构成,该相配合的摩擦表面由外锥形部构成。所述同步器环还设有第二组内齿,该第二组内齿允许在所述第二部分上的布置。该第二组内齿设有第一阻挡表面,该第一阻挡表面适合与所述第二部分上的相应的第二阻挡表面相互作用。这些阻挡表面的相互作用阻止了所述同步环在第一部分和第二部分的转速同步期间相对于第二部分的旋转移动。
所述同步器环适合相对于第二部分定位在第一旋转位置和第二旋转位置。该第一旋转位置允许所述阻挡表面彼此相互作用,且该第二旋转位置允许同步器环的轴向移位。所述同步器环还适于定位在第一轴向位置和第二轴向位置。在同步器环的第一轴向位置,所述阻挡表面能够彼此相互作用,而在第二轴向位置,同步器环的阻挡表面被定位成使得它们不面向第二部分的阻挡表面,以便允许所述接合套筒的轴向移位。
所述同步装置的特征在于其具有至少一个轴向定位弹性构件,该轴向定位弹性构件布置成作用在同步器环和第二部分上。该轴向定位弹性构件布置成使得:当同步器环处于其第一轴向位置和第二轴向位置之间的任何位置时,该轴向定位弹性构件相对于所述同步器环和所述第二部分布置成使得该轴向定位弹性构件在所述同步器环上、在朝着同步器环的第一轴向位置(即,朝着第一部分)的方向上施加力。由该至少一个轴向定位弹性构件施加的力足以将同步器环压向其第一轴向位置,只要所述接合套筒处于其第一轴向位置或在朝着其第一轴向位置行进的过程中。然而,由该至少一个轴向定位弹性构件在同步器环上施加的力基本小于由朝着其第二轴向位置(即,朝着第二部分)移动的所述接合套筒在同步器环上施加的力。因此,容易通过使接合套筒在第二部分的方向上移动来克服由该至少一个轴向定位弹性构件执行的同步器环的轴向定位。
该轴向定位弹性构件将同步器环维持在其第一位置,除非所述接合套筒在相反方向上(即朝着第二部分)作用在同步器环上。通过该轴向定位,同步器环布置在正确的轴向位置,以使其阻挡表面与第二部分上的阻挡表面相互作用。该同步装置可设有阻挡表面,使得该同步装置能够在两个旋转方向上使旋转同步。上述轴向定位也引起所述接合套筒的摩擦表面与同步器环的摩擦表面之间的更低的阻力损失,因为这通过防止同步器环的摩擦表面意外地碰撞所述接合套筒的锥形摩擦表面来实现。本文公开的设备也实现了比传统同步装置具有更少部件的同步装置,这是由于以下事实:同步器环直接作用在第二部分上,从而提供了更简单且更廉价的解决方案。此外,可在所述接合套筒和同步器环上提供更大的锥形摩擦表面,因为这些摩擦表面可设有大的半径且仍然在所述接合套筒的外径之内,这是因为在所述接合套筒和第二部分之间布置了更少的部件。
通过实施从属权利要求的特征中的一个或数个来实现另外的优点。
所述至少一个轴向定位弹性构件可设置在同步器环中并作用在所述第二部分的轴向反作用表面上,其中,所述轴向定位弹性构件和所述轴向反作用表面相对于彼此布置成使得所述轴向定位弹性构件在所述同步器环上、在朝着所述同步器环的第一轴向位置的方向上施加力。然而,也可将该至少一个轴向定位弹性构件布置在第二部分内,且将对应的轴向反作用表面布置在同步器环上。
该轴向反作用表面可具有在所述第一部分的轴向方向上的径向向内指向的斜面。当该轴向定位弹性构件作用在倾斜表面上时,将在同步器环上、在朝着所述同步器环的第一轴向位置的方向上施加反作用力。结果,同步器环朝着其第一轴向位置轴向移动,该弹性构件在该倾斜表面上滑动。
该径向向内指向的斜面可具有在所述轴向反作用表面的靠近所述第一部分布置的端部处的、与在所述第一部分的轴向方向上指向的径向向外指向的斜面进行过度的过渡部分。该向内指向的斜面和向外指向的斜面之间的过渡部分形成了凹槽,该凹槽用作所述轴向定位弹性构件的止动部。该凹槽防止所述轴向定位弹性构件进一步朝着第一部分推动该同步器环,因为所述轴向定位弹性构件的滑动运动被该凹槽停止了。当该轴向定位弹性构件被定位在位于所述向内倾斜的轴向反作用表面和向外倾斜的轴向反作用表面之间的所述过渡部分中时,同步器环处于其第一轴向位置。替代地,另一种形式的凹槽或止动部可布置在旋转反作用表面上,例如凸起或凹槽或肩部,而不是所述向内指向的斜面和向外指向的斜面之间的过渡部分。
该轴向反作用表面可设置在第二部分的第一外齿上。这种布置提供了有利的制造过程,因为该轴向反作用表面可通过后处理工艺来形成,例如通过将第二部分的齿的一部分研磨或铣掉。
同步器环可设有多个轴向定位弹性构件,所述多个轴向定位弹性构件围绕所述同步器环大致等距地分布。优选地,该同步器环设有至少三个大致均匀地分布的轴向定位弹性构件。在轴向定位弹性构件在均布地分布的点上作用在同步器环上时,能够实现该同步器环的平衡的定位,从而避免该同步器环的非期望的偏斜。在此,“均布地分布”意味着与绝对均匀相比允许有小的偏差(只要所述偏差足够小),以容易地通过该装置的内部摩擦(即该装置的不同部分之间的摩擦)来补偿。
在优选实施例中,该同步器环还设有至少一个旋转定位弹性构件,该旋转定位弹性构件作用在所述第二部分的旋转反作用表面上,其中,所述旋转定位弹性构件和所述旋转反作用表面相对于彼此布置成使得所述旋转定位弹性构件在所述同步器环上、在朝着所述同步器环的第一旋转位置的方向上施加力。因此,该旋转定位弹性构件的目的是将同步器环引向其第一旋转位置。通过使同步器环在同步即将开始时(即锥形摩擦表面之间接触时)已处在其第一旋转位置和第一轴向位置,引起了更快且更可靠的同步,因为所述阻挡表面已经接触并因此处于正确位置以彼此相互作用。通过该同步器环的轴向定位和旋转定位,可更快地执行同步,因为不必花时间来允许相应的阻挡表面发现彼此——在同步开始时所述阻挡表面已经接触。也可将该旋转定位弹性构件布置在第二部分内,并将相应的旋转反作用表面布置在同步器环上。然而,由于该旋转定位,同步装置仅可对于所述阻挡表面所适合的方向来同步所述第一部分和第二部分之间的旋转。因此,本发明的同步装置特别适合布置为范围同步器和/或分流同步器。
所述轴向定位构件和旋转定位构件可优选由弹簧加载的柱塞构成。
该旋转反作用表面可设有在所述第二部分的周向方向上径向向内指向的斜面。当旋转定位弹性构件作用在此斜面上时,反作用力将在朝着同步器环的第一旋转位置的方向上推动该同步器环。
在所述第二部分的第一周向方向上径向向内指向的所述斜面可具有与在所述第二部分的所述第一周向方向上径向向外指向的斜面进行过渡的过渡部分。该向内指向的斜面和向外指向的斜面之间的过渡部分形成了凹槽,该凹槽用作同步器环的旋转止动部,这里是第一旋转位置。该凹槽防止旋转定位弹性构件在旋转方向上进一步推动该同步器环。因此,当旋转定位弹性构件被一定位在位于所述向内倾斜的旋转反作用表面和向外倾斜的旋转反作用表面之间的过渡部分中时,则同步器环位于其第一旋转位置。替代地,另一种形式的凹槽或止动部可布置在该旋转反作用表面上,例如凸起或凹槽或肩部,而不是所述向内指向的斜面和向外指向的斜面之间的过渡部分。
该旋转反作用表面可设置在第二部分的第二外齿上。这种布置提供了有利的制造过程,因为旋转反作用表面可通过后处理工艺来形成,例如通过将第二部分的齿的一部分研磨或铣掉。
作为倾斜的旋转反作用表面的替代或补充,该旋转定位弹性构件可布置成使得作用方向相对于同步器环的径向方向成一定角度。该旋转定位弹性构件因此可变成用于弹簧力的更大的杠杆。
该旋转反作用表面的替代的位置由第二部分的外齿的侧部构成。这种布置利用了第二部分的外齿的原始几何形状,因此不需要诸如研磨或铣切的后处理。
该同步器环可设有多个旋转定位弹性构件,所述旋转定位弹性构件围绕所述同步器环大致等距地分布。优选地,该同步器环设有至少三个均匀地分布的旋转定位弹性构件。在旋转定位弹性构件以在均匀分布的点上作用在同步器环上时,能够实现同步器环的平衡的定位,从而避免同步器环的非期望的偏斜。在此,“均布地分布”意味着与绝对均匀相比允许有小的偏差(只要所述偏差足够小),以容易地通过该装置的内部摩擦(即该装置的不同部分之间的摩擦)来补偿。
所述接合套筒可设有凹槽,该凹槽设置在所述第一组内齿中的轴向中心位置。该凹槽适合与布置在第一部分中的卡位弹性构件相互作用。该卡位弹性构件径向向外地起作用,从而该卡位弹性构件将所述接合套筒保持在所述接合套筒的第一位置,在该第一位置,所述接合套筒仅与所述第一部分接合。
所述卡位弹性构件能够通过突出到第一组内齿的外侧而将所述接合套筒保持在所述接合套筒的第二位置。该卡位弹性构件因此将所述接合套筒保持在接合位置,从而防止上述接合套筒意外地将第一部分和第二部分的旋转运动解锁。
所述卡位弹性构件优选是弹簧加载的柱塞。
该轴向定位弹性构件和旋转定位弹性构件可提供为彼此独立的弹性构件或提供为组合构件,用于执行轴向定位和旋转定位。如果该旋转定位构件和轴向定位构件被结合在同一弹性定位构件中,则所述反作用表面被相应地适应性修改。
本发明还涉及设有上述同步装置的变速器。
附图说明
在下文给出的本公开的详细描述中参考了以下示意图,其中:
图1a示出了处于其中性位置的同步装置的横截面布局,
图1b示出了接合齿的平面中的剖面,该同步装置处于其中性位置,
图2a示出了当两个旋转部分的速度刚刚同步时的该同步装置的横截面布局,
图2b示出了当两个旋转部分的速度刚刚同步时的所述接合齿的平面中的剖面,
图3a示出了在接合套筒与第二部分接合的情况下的该同步装置的横截面布局,
图3b示出了在接合套筒与第二部分接合的情况下的所述接合齿的平面中的剖面,
图4a示出了该同步装置的接合套筒,
图4b示出了该同步装置的轴,
图5a示出了该同步装置的同步器环,
图5b示出了该同步装置的齿轮,
图5c示出了轴向反作用表面的细节视图,
图5d示出了旋转反作用表面的细节视图,并且
图6示出了双侧同步装置的横截面布局。
具体实施方式
在下文中,将结合附图描述本发明的各个方面,以阐述(但并非限制)本发明。在这些附图中,相同的附图标记表示相同的元件。不同方面的变型例不限于具体示出的实施例,而是适用于本公开的其他变型例。
图1a示出了处于其中性位置的同步装置1的横截面布局,该中性位置也是同步过程开始的位置。同步装置1包括输入轴(第一部分)100、齿轮(第二部分)200、接合套筒110和同步器环210。图1b示出了输入轴100的第一组外齿101及接合套筒110的第一组内齿111的平面中的剖面。输入轴100设有接合套筒110。接合套筒110设有第一组内齿111,如图1b中所示,第一组内齿111与输入轴100上的相应的一组外齿101接合。这允许该接合套筒110在输入轴100上的旋转固定但轴向可移位的布置,即,接合套筒110能够在第一轴向位置和第二轴向位置之间轴向移动,在该第一轴向位置,接合套筒110的第一组内齿111仅与输入轴100的齿101接合(如图1a和图1b中所示),而在第二轴向位置,接合套筒110的第一组内齿111与输入轴100的第一组外齿101及齿轮200的第二组内齿111接合(如图3a和图3b中所示),从而将输入轴100和齿轮200的旋转运动锁定。接合套筒110还包括第一锥形摩擦表面112。
输入轴100还可包括至少一个卡位弹性构件102,例如弹簧加载的卡位柱塞,该卡位弹性构件102适合与接合套筒110中的凹槽113相互作用以将该接合套筒保持在其中性的分离位置,只要无促动力作用在该接合套筒上。优选地,输入轴100包括至少三个卡位弹性构件102,更优选地,包括六个卡位弹性构件102。
为了使接合套筒110能够平滑地进入其第二位置并与所述第二部分接合,第一部分100和第二部分200的转速必须被同步。为此,齿轮200设有同步器环210。同步器环210在第二部分200上的布置由第二组内齿211实现,该第二组内齿211与齿轮200上的第二组外齿201接合。所述同步器环的第二组内齿211与齿轮200上的第二组外齿201接合。这种布置将同步器环210旋转地固定到齿轮200,但允许其轴向移位。然而,第二组内齿211中的齿略窄于第二组外齿201中的间隙,这允许同步器环210相对于齿轮200的轻微旋转。同步器环210的第二组内齿211设有至少一个第一阻挡表面212,该第一阻挡表面212适合与所述第二部分的第二组外齿201上的相应的第二阻挡表面202相互作用,以在使所述第一部分和第二部分的转速同步期间防止同步器环210的轴向运动并因此防止所述接合套筒与齿轮200接合。在图1b中,同步器环210被示出为处于其第一轴向位置和旋转位置,在该位置,同步器环210的第一阻挡表面212能够与齿轮200的第二阻挡表面202相互作用。同步器环210还包括相配合的锥形摩擦表面213,该锥形摩擦表面213适合与接合套筒110的锥形摩擦表面112相互作用,以通过摩擦使输入轴100的速度和齿轮200的速度同步。在同步期间,同步器环210上的摩擦力起作用,以将第一阻挡表面212压靠在第二阻挡表面202上,这些阻挡表面的形状防止了同步器环210在齿轮200的方向上轴向移动。所述阻挡表面的功能是本领域技术人员所熟知的。
此外,还布置有轴向定位弹性构件220,以作用在同步器环210和齿轮200上,使得该轴向定位弹性构件220在同步器环上朝着第一轴向位置施加力,在该第一轴向位置,同步器环210和第二部分200的阻挡表面212、202能够相互作用。在图1a的示例中,轴向定位弹性构件220由弹簧加载的柱塞构成。
图2a示出了当输入轴100和齿轮200的速度刚刚通过锥形摩擦表面112和相配合的锥形摩擦表面213之间的摩擦而同步时的横截面布局,且图2b示出了此时的同步装置1的接合齿的平面中的剖面。当输入轴100和齿轮200的速度已变得同步时,锥形摩擦表面112、213之间将不再有任何摩擦力,因为该接合套筒110和同步器环210现在以相同速度旋转。随着同步器环210上的摩擦力停止,该阻挡表面212、202不再挤压在一起,且同步器环210将略微旋转以达到旋转位置,在该旋转位置,同步器环210能够在朝着所述第二部分的方向上轴向移动。
图3a示出了在接合套筒与第二部分接合的情况下的该同步装置的横截面布局,且图3b示出了该同步装置的接合齿的平面中的剖面。在此,同步器环210已移动到其第二轴向位置,在该第二轴向位置,同步器环210的内齿211完全插入在齿轮200的外齿201之间。接合套筒110已跟随同步器环210的轴向移动。此时,在其第二轴向位置,接合套筒110的内齿111与输入轴100的外齿101及齿轮200的外齿201接合,从而将输入轴100和齿轮200互连并将它们的旋转相互锁定。
当接合套筒110到达其第二轴向位置时,至少一个卡位弹性构件102突出到第一组内齿的外侧,以将接合套筒110保持在所述第二轴向位置。
图4a示出了本文公开的同步装置的接合套筒110的透视图。第一组内齿111将接合套筒110旋转地固定在可旋转的输入轴100上,但允许轴向移位。因此,接合套筒110总是以与输入轴100相同的速度旋转。在同步期间,锥形摩擦表面112适合与相配合的锥形摩擦表面213相互作用,且凹槽113被设置成与布置在输入轴100中的卡位弹性构件102相互作用。
图4b示出了输入轴100的透视图,它是典型地构成本文公开的同步装置中的所述可旋转的第一部分的部件。输入轴100的此示例具有第一组外齿101,即所谓的花键,该第一组外齿101与接合套筒110的第一组内齿111接合。这种布置防止了接合套筒110相对于该轴旋转移位,但允许其轴向移位。此外,该输入轴设有第一组孔103,其中,每个孔适于容纳卡位弹性构件102。优选地,第一组孔103包括至少三个孔,更优选包括六个孔(如图4b的示例中所示),但也可存在更多或更少的孔或完全不存在孔,这取决于所期望的卡位弹性构件102的数量。
图5a示出了本文公开的同步装置的同步器环210的一个示例的透视图。包括六个内齿211的第二组内齿211位于同步器环的内侧。然而,内齿211的数量可变化,在此,优选的是至少三个内齿211,以实现平衡的布置。齿的端部设有第一阻挡表面212。相配合的锥形摩擦表面213位于同步器环210的外部上。同步器环210还包括第二组孔214,其中每个孔适于容纳轴向定位弹性构件220。第二组孔214包括至少一个孔,优选地,它包括三个孔。同步器环210还包括第三组孔215,其中每个孔适于容纳旋转定位弹性构件221。第三组孔215包括至少一个孔,优选地,它包括三个孔。第二组孔214和第三组孔215可径向延伸(即,垂直于表面)到同步器环210中,如图5a中所示,或者第二组孔214和第三组孔215可布置成与同步器环210的径向方向成一定角度。
图5b示出了典型地由齿轮200构成的所述第二部分的透视图。第二部分200设有第二组外齿201,该第二组外齿201与同步器环210的第二组内齿211接合。第二组外齿201中的一些齿设有第二阻挡表面202。第二组外齿201中的设有第二阻挡表面202的齿的数量应等于同步器环210上的第一阻挡表面212的数量,因为第一阻挡表面212和第二阻挡表面202适于彼此相互作用。第二组外齿201中的一些齿各自设有轴向反作用表面203或旋转反作用表面204,如图所示及图5c和图5d中更详细示出的。
在未示出的替代实施例中,所述轴向定位弹性构件和旋转定位弹性构件是同一弹性构件,因此它作用在组合的反作用表面上,所述反作用表面包括轴向反作用表面203的斜面和旋转反作用表面204的斜面。
图5c示出了第二部分200的第二组外齿201中的第一外齿230上的轴向反作用表面203的放大图。轴向反作用表面203包括在第一部分100的轴向方向上径向向内指向的第一斜面231和在第一部分100的轴向方向上径向向外指向的第二斜面232。这种倾斜的轴向反作用表面203适合与布置在同步器环210的第二组孔214的垂直孔中的轴向定位弹性构件220相互作用。当轴向定位弹性构件220压靠在第一斜面231时,反作用力沿着第一部分100的轴向方向作用在轴向定位弹性构件220上。轴向定位弹性构件220因此将在该斜面上在第一部分100的方向上向下滑动,从而带动其内容纳了该轴向定位弹性构件220的同步器环210一起移动。当轴向定位弹性构件220到达该第一斜面231和第二斜面232之间的过渡部分时,在第一部分100的方向上的该移动停止。只要无外力作用在同步器环210上,同步器环210就将维持在此位置,此位置被称为同步器环210的第一轴向位置。因此,作为总结,轴向反作用表面203和轴向弹性定位构件220的目的是将同步器环210引向其第一轴向位置并将同步器环210保持在此位置,除非其他力作用在同步器环210上。
图5d示出了齿轮200的第二组外齿201中的第二外齿240上的旋转反作用表面204的放大图。旋转反作用表面204包括在第二部分200的第一周向方向上径向向内指向的第三斜面241和在齿轮200的所述第一周向方向上径向向外指向的第四斜面242。这种倾斜的旋转反作用表面204适合与布置在同步器环210的第二组孔214的孔中的旋转定位弹性构件221相互作用。当旋转定位弹性构件221压靠在第三斜面241上时,反作用力在所述第一周向方向上作用在旋转定位弹性构件221上。旋转定位弹性构件221因此将在该斜面上沿着所述第一周向方向上向下滑动,从而使容纳了该旋转定位弹性构件221的同步器环210旋转。当旋转定位弹性构件221到达第三斜面241和第四斜面242之间的过渡部分时,同步器环210在所述第一周向方向上的移动结束。其中该旋转定位弹性构件221静止在由第三斜面241和第四斜面242之间的过渡部分形成的凹槽内的此位置对应于同步器环210的第一旋转位置。该同步器环能够出现在其第一旋转位置的前提条件是同步器环210同时处于其第一轴向位置。在所述第一旋转位置,同步器环210的第一阻挡表面212能够与第二部分200的第二阻挡表面202相互作用。因此,作为总结,旋转反作用表面204和旋转定位弹性构件221的目的是将同步器环210引向其第一旋转位置并将同步器环210保持在此位置,除非所述接合套筒110在同步器环210上施加力以启动同步。当该同步器环布置在其第一轴向位置和第一旋转位置时,同步器环和齿轮200的阻挡表面202、212是相配合的,且可在通过所述接合套筒启动时立即开始同步。
然而,在本发明的范围内,可包括仅具有轴向定位弹性构件220的齿轮,由此,第一部分100和第二部分200之间的同步能够在两个旋转方向上进行。
图6示出了双侧同步装置1的横截面布局。此装置包括第二齿轮300,即第三部分。该第三部分与第二部分200对应地布置,然而布置在接合套筒110的另一个轴向侧。第三部分300可设有如关于第二部分200描述的相同特征。
第二部分200和第三部分300可适于相互独立地仅轴向定位或者既轴向又径向定位。第二部分200和第三部分300的这些变型例的任何组合都落在本发明的范围内。
能够在各个明显的方面对本发明进行修改,所有这些修改都未脱离所附权利要求书的范围。因此,附图及上文的描述应视作本质上是阐述性的而非限制性的。
在权利要求书中提及的附图标记不应视为限制权利要求书请求保护的主题的范围,它们唯一的作用是使各权利要求更容易理解。
Claims (15)
1.一种同步装置(1),所述同步装置(1)用于使第一可旋转部分与邻近所述第一可旋转部分的第二可旋转部分同步,其中,所述同步装置(1)包括:
●设有接合套筒(110)的第一部分(100),和
●设有同步器环(210)的第二部分(200),其中
所述接合套筒(110):
●设有第一组内齿(111),以便允许在所述第一部分(100)上的旋转固定但轴向可移位的布置,
●设有第一锥形摩擦表面(112),并且
●适于定位在第一轴向位置和第二轴向位置,其中,在所述第一轴向位置,所述第一组内齿(111)仅与所述第一部分(100)接合,而在所述第二轴向位置,所述第一组内齿(111)与所述第一部分(100)及所述第二部分(200)接合,其中
所述同步器环(210):
●设有相配合的锥形摩擦表面(213),其中,所述第一锥形摩擦表面(112)和所述相配合的锥形摩擦表面(213)适于彼此相互作用,以使所述套筒(110)和所述同步器环(210)同步,即,使所述第一部分(100)和所述第二部分(200)同步,
●设有第二组内齿(211),以便允许布置在所述第二部分(200)上,其中,所述第二组内齿(211)设有第一阻挡表面(212),所述第一阻挡表面(212)适合与所述第二部分(200)上的相应的第二阻挡表面(202)相互作用,
●适于定位在第一轴向位置和第二轴向位置,其中,在所述第一轴向位置,所述阻挡表面(212、202)能够彼此相互作用,且所述第二轴向位置允许所述接合套筒(110)与所述第二部分(200)接合,并且
●适合相对于所述第二部分(200)定位在第一旋转位置和第二旋转位置,其中,所述第一旋转位置允许所述阻挡表面彼此相互作用,而所述第二旋转位置允许所述同步器环(210)轴向移位,其中,
所述同步装置(1)的特征在于,
布置有至少一个轴向定位弹性构件(220),以作用在所述同步器环(210)和所述第二部分(200)上,其中,所述轴向定位弹性构件(220)相对于所述同步器环(210)和所述第二部分(200)布置成使得所述轴向定位弹性构件(220)在所述同步器环(210)上、在朝着所述同步器环(210)的第一轴向位置的方向上施加力。
2.根据权利要求1所述的同步装置(1),其中,所述同步器环(210)设有至少一个轴向定位弹性构件(220),所述轴向定位弹性构件作用在所述第二部分(200)的轴向反作用表面(203)上,其中,所述轴向定位弹性构件(220)和所述轴向反作用表面(203)相对于彼此布置成使得所述轴向定位弹性构件(220)在所述同步器环(210)上、在朝着所述同步器环(210)的第一轴向位置的方向上施加力。
3.根据权利要求2所述的同步装置(1),其中,所述轴向反作用表面(203)具有在所述第一部分(100)的轴向方向上径向向内指向的斜面。
4.根据权利要求3所述的同步装置(1),其中,所述径向向内指向的斜面具有在所述轴向反作用表面(203)的靠近所述第一部分(100)布置的端部处的、与在所述第一部分(100)的轴向方向上指向的径向向外指向的斜面进行过渡的过渡部分。
5.根据前述权利要求2至4中的任一项所述的同步装置(1),其中,所述轴向反作用表面(203)设置在所述第二部分(200)的第一外齿(230)上。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的同步装置(1),其中设置有多个轴向定位弹性构件(220),所述多个轴向定位弹性构件(220)围绕所述同步器环(210)大致均匀地分布。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的同步装置,其中,所述同步器环(210)还设有至少一个旋转定位弹性构件(221),所述旋转定位弹性构件作用在所述第二部分(200)的旋转反作用表面(204)上,其中,所述旋转定位弹性构件(221)和所述旋转反作用表面(204)相对于彼此布置成使得所述旋转定位弹性构件(221)在所述同步器环(210)上、在朝着所述同步器环的第一旋转位置的方向上施加力。
8.根据权利要求7所述的同步装置,其中,所述旋转反作用表面(204)设有在所述第二部分(200)的第一周向方向上径向向内指向的斜面。
9.根据权利要求8所述的同步装置,其中,在所述第二部分(200)的第一周向方向上径向向内指向的所述斜面具有与在所述第二部分(200)的所述第一周向方向上径向向外指向的斜面进行过渡的过渡部分。
10.根据前述权利要求7至9中的任一项所述的同步装置,其中,所述旋转反作用表面设置在所述第二部分(200)的第二外齿(240)上。
11.根据权利要求8所述的同步装置,其中,所述旋转定位弹性构件(221)布置成使得作用方向相对于所述同步器环(210)的径向方向成一定角度,并且,所述旋转反作用表面(204)由所述第二部分(200)的第二外齿(240)的原始侧部构成。
12.根据前述权利要求8至12中的任一项所述的同步装置(1),其中设有多个旋转定位弹性构件(221),所述多个旋转定位弹性构件围绕所述同步器环(210)大致均匀地分布。
13.根据前述权利要求1至13中的任一项所述的同步装置(1),其中,所述接合套筒(110)设有凹槽(113),所述凹槽(113)设置在所述第一组内齿(111)中的轴向中心位置,其中,所述凹槽(113)适合与布置在所述第一部分(100)中的卡位弹性构件(102)相互作用,并且,所述卡位弹性构件(102)径向向外起作用,从而所述卡位弹性构件(102)将所述接合套筒(110)保持在所述接合套筒(110)的第一位置。
14.根据权利要求14所述的同步装置(1),其中,所述卡位弹性构件(110)能够通过突出到所述第一组内齿(111)的外侧而将所述接合套筒(110)保持在所述接合套筒(110)的第二位置。
15.一种变速器,所述变速器设有根据权利要求1至14中的任一项所述的同步装置。
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