CN1062782A - 自加力同步器 - Google Patents

Abstract

一种带有摩擦离合器，牙嵌离合器和自加力斜坡 的销式双作用同步机构。斜坡作用在轴与换挡法兰 之间。换挡法兰可相对于轴及牙嵌离合器元件旋转， 并形成三个反应部压靠在环形套筒组合件形成的三 组斜坡。套筒固定不相对于轴旋转和轴向移动。自 加力斜坡的坡角可变，为多挡变速器若干或全部速挡 设定基本相同的同步时间。三个在圆周上隔开的销 有同步环肩台防止牙嵌离合器不同步接合。三个预 加力组件执行摩擦离合器的初始接合以保证同步环 肩台的接合。

Description

本申请与某些美国专利申请案有关，其申请号为632，881;632，882;632，883;632，884;633，703;633，704;633，738;633，739;633，743;633，744，申请日皆为1990年12月24日，皆转证于本申请的受让人，现引述于此作为参考。

本发明涉及变速器同步器机构。具体涉及自加力型的同步器机构。

在多档变速器领域中，常见可用同步器机构来减短变速器全部或部分速档的换档时间。又知对驾车人要求的换档力，即在换档杆上的施力，可通过使用自加力型同步器机构减少。由于驾驶的换档力一般随车辆的大小而增加，自加力型同步器机构对重型载重汽车尤其重要。这种机构的先有技术的举例，可参看美国专利第2，410，511;2，896，760;3，548，983;4，413，715;4，836，348及4，869，353号，皆引述于此作为参考。

以上专利的同步器机构，包括有摩擦件及牙嵌件，分别将齿轮与轴作同步和强制咬合;随换档力将一个牙嵌件初步接合的动作反应，同步环随预加力器反应，执行摩擦件的初步接合，同步环运转，防止牙嵌件作不同步挂接，并将换档力向摩擦件传递，增大其同步扭矩;自加力斜坡对扭矩反应，提供换档力方向上的增力，进一步增大摩擦件的同步扭矩。

这些专利中的同步器机构的结构，与销式同步器机构的结构有很大的差别。至少一部分由于这种结构差别，难以向销式自加力器机构提供上述自加力特点。

此外，虽然这些专利的同步器机构，很可以减少换档时间和换档力，但没有考虑变速器中的有变化的全部换档要求，即低速档一般比高速档要求较大的换档力和/或较多的换档时间，降级换档一般比升级换档要求较大的力和/或较多的换档时间。

本发明的一个目的是提供一种带有一个换档法兰的销式同步器，设置换档法兰的目的是为了得到由法兰轴向推动的相对于一个牙嵌离合器的有限的转动。

本发明的另一目的是提供一种带有自加力装置的这样的销式同步器。

根据本发明的一个特点，一种销式同步器机构，如美国专利第4，462，489号所揭示，包括有分别可与第二摩擦装置和第二牙嵌装置接合的第一摩擦装置和第一牙嵌装置，用于随轴向换档力推动一个径向伸展的法兰分别将一个齿轮同步于和强制连接于一个轴。还设有连接装置，用于随法兰的轴向运动实现第一牙嵌装置的轴向运动。第一牙嵌装置有若干内花键齿与固定在轴上的外花键齿啮合，以允许第一牙嵌装置相对于轴作轴向运动而防止其旋转运动。第二摩擦装置和第二牙嵌装置固定在齿轮上。第一和第二同步环装置在接合时运作以防止牙嵌装置在同步前接合。第一同步环装置由若干在圆周上间隔放置的销形件限定，销形件从第一摩擦装置上刚性地轴向伸出并伸入法兰的孔中。第二同步环装置围绕上述孔限定。还设有预加力器装置，用于随换档力将法兰从中间位置向着齿轮的初始轴向移动而与摩擦装置挂接，以便随摩擦装置的接合产生一个通过销形装置传到法兰的同步扭矩，而与同步环装置接合，以及通过同步环装置将换档力传到第一摩擦装置以增大摩擦装置的接合力。

其改进之处在于：

设有装置使法兰相对于轴可作有限的圆周运动，并将同步的扭矩向法兰反应。

本发明的另一个特点，是上述装置有第一斜坡装置可随一个旋转方向的同步扭矩反应与装置在法兰上的反应装置接合，以便在法兰上沿换档力的方向产生一个轴向增力，从而进一步增大与摩擦装置接合的力。

附图示本发明的同步器机构，内容如下：

图1为沿图2中线1-1观看的双作用同步器剖视图;

图2为沿图1中线2-2观看的局部剖视图;

图3及3A表示图1及2中的机构的自加力斜坡部分。

首先主要观看图1及2，图中为未示了其余部分的变速器的齿轮及同步器组合件10，变速器类型适用于陆地车辆，特别适用于重型载重汽车。但是组合件10亦可用于其他用途。组合件有轴12，按未示的方式，安装作绕中心线12a的旋转，有间距的速比齿轮14，16可旋转地支持在轴上，用常见的方式安装在轴上的环形推力件18，20，制止其相对于轴的轴向移动，并有一个双作用销式同步器离合器机构22。当组合件10为双中间轴变速器一部分时，诸如美国专利第3，648，546及4，788，889号所揭示，该两专利本文引述以作参考，齿轮上的齿14a，16a与发动机驱动的中间轴上的随动齿轮15，17常啮合，轴12与一个载荷连接，或按选定连接，轴12可自由稍作轴向移动，如选有技术中所常见。本文中齿轮14代表比齿轮16低的速档;都可以通过升级或降级换档切入。

同步器机构22有环形磨擦件24，26和固定在齿轮14，16上的环形牙嵌离合器14b，16b，一个牙嵌离合器28有内花键28a，与在轴上一体形成的或以其他方式附加的外花键12b作可滑动的啮合，一个环形套筒30有自加力斜坡，一个径向伸展的换档法兰32，有径向的内极点32a，用推力件34限制其相对于牙嵌离合器28的轴向运动，而允许在法兰与牙嵌件之间相对旋转，环形摩擦件或环36，38共同用三个在圆周上布置的有间距的销40刚性紧固，销40从各摩擦件上轴向伸出，通过法兰上的孔32b，三个在圆周上有间距的花键销型的预加力组合件42在摩擦件之间轴向伸展，穿过在孔32b之间有交替间距的孔32c。否则也可使同步机构22为单作用销式，即其构形为仅使一个齿轮与一个轴作同步及牙嵌啮合;诸如美国专利第3，221，851号揭示的机构，本文引述以作参考。销40的数目可比本文揭示的多或少，也可使用其他类型的预加力组合件42。

明显可见，摩擦件24，36与26，38配对，形成摩擦离合器，在牙嵌离合器接合前，使齿轮与轴同步。理想使用锥形离合器;但也可用其他类型的摩擦离合器。摩擦件24，26可用若干已知方法中的任何方法附加在相关的齿轮上，例如用焊接，或领域中已知的方法，与齿轮形成一体。摩擦件24，26有锥形内摩擦表面24a，26a，分别与圆锥外摩擦表面36a，38a配合。元件24，26及36，38又分别称为同步器杯或环。

可使用范围很宽的锥角;本文中考虑的锥角在12度与7.5度之间。摩擦表面36a，38a和/或24a，26a可用已知的若干摩擦材料中的任何材料形成，固定在基础件上;本文中用一种热解碳摩擦材料，诸如美国专利第4，700，823;4，844，218及4，778，548号所揭示属理想。这些专利本文引述以作参考。

每一个销40有大直径部40a，其直径略小于法兰孔32b的直径，有一个缩径部或槽部40b，间距地放在摩擦环36，38之间（此处为在中点上），锥形同步环肩台或表面40c，40d，从销的轴线径向外伸，在轴向上互相分离，相对于销的轴线的垂直线倾斜，形成阻隔，直到基本达同步。当将槽部布置在其相应法兰孔中时，使刚性摩擦环和销组合件可相对于法兰作有限的旋转，实现销同步环肩台，与围绕法兰孔形成的同步器倒棱肩台32d，32e接合。

预加力组合件42为美国专利第4，252，222号揭示的分股销型，本文引述以作参考。每一组合件42有一对半圆柱形的半壳部44，当压在一起时大直径小于孔32的直径，半环形槽44a有倒棱端44b和一个片簧46，将环形槽偏压分离，使槽的倒棱与围绕孔32c相对端上形成的法兰倒棱32f接合。半壳部44的端部抵靠摩擦环36，38，处在其上的长槽36b，38b中。

环形套筒组合件30有套筒件48，50，在轴向上将组合件30叠夹，抑制齿轮14，16将其相对于轴12轴向移动。套筒件48，50有内花键齿48a，50a，与外花键齿28b，28c作滑动配合。啮合花键齿48a，50a与28b，28c防止套筒48，50与牙嵌件28相对旋转。套筒件48，50叠夹时，形成三个在圆周上间距布置的孔52，从相对于轴的轴线12a的径向上观看时，形状大致如沙漏，如图3和3A。法兰32有三个弧形孔32g，由三个径向伸展的辐条或反应部32h分隔，反应部径向伸过一个沙漏形孔52。各孔52有自加力坡面52a，52b，52c，52d，与法兰反应部32h形成的基本平行的坡面配合。图1，2，3绘示法兰32的中间状态，这时反应部32h处在各沙漏形孔52的腰部52e中。当法兰32处在中间状态时锥形离合器的摩擦表面分离。要求将任一齿轮与轴耦合时，将一个与法兰32外周缘连接的图中未示的适当换档机构，按常见的方式将法兰沿轴12的轴线轴向移动，或向左与齿轮14耦合，或向右与齿轮16耦合。换档机构可由操作者通过连杆系手动，可用作动器按选择推动，或用一种装置，这装置既可将换档机构自动起动，又可控制换档机构的施力大小。换档机构手动时，施力与操作者在换档杆上的施力成正比。无论手动或自动，在法兰32上的轴向施力，在图3中以箭头F表示。当反应部32h轴向离开腰部52e时，孔52的斜坡允许法兰相对于牙嵌件28及轴12作有限旋转，并对锥形离合器的同步扭矩反应，提供轴向自加力的增力，增大由加在法兰32上的换档力将其初步接合的锥形离合器的接合力，从而增大锥形离合器提供的同步扭矩。可设置坡面，使一个或两个齿轮同步，并且/或者随任一方向的扭矩同步，例如在升级或降级换档时。现仅作举例，随任一方向的扭矩反应，坡面52a，52b提供轴向增力，提高齿轮16的同步，而坡面52c，52d随任一方向的扭矩向齿轮14提供轴向增力。坡面角可变化，为升级及降级换档和高低速档提供不同量的轴向增力。并且，假如不希望在一个方向上对一个或多个齿轮作轴向增力，则可使坡面与轴的花键齿平行。仅作为举例，可使斜坡52a和/或52c与轴的轴线12a平行，不随同步扭矩提供轴向增力。

换档机构将法兰32在轴向上初步右移，使法兰倒棱32f与预加力倒棱44b接合，实现摩擦环表面38a与摩擦表面26a的接合。摩擦表面38a，26a的初步接合力，必然是弹簧46的力与倒棱角度的函数。初步摩擦接合（假定有不同步状态存在，并暂时忽略自加力斜坡的作用）产生锥形离合器的初步接合力和同步扭矩T_o，保证法兰32与已接合的摩擦环间的有限的相对旋转，因此，销的缩径部40b向法兰孔32b的适当侧移动，这样便使销的同步环肩台40d与法兰的同步环肩台32e接合。当同步环肩台接合时，操作者在法兰32上施加的全部换档力F_o通过同步环肩台向摩擦环38传递，从而操作者施出的全部换档力F_o将锥形离合器接合，提供操作的合成同步扭矩T_o。操作者的这同步扭矩T，在图3A中用箭头T_o表示。由于同步环肩台相对于操作者的换档力F_o倾斜，故产生反向力，即反同步扭矩，与锥形离合器的同步扭矩相反，而在不同步状态下扭矩较小。达到基本同步时，同步扭矩降到小于反同步扭矩，从而同步环肩台将销移动，达到与孔32b同心的关系，使法兰可继续轴向移动，将牙嵌件28的外花键齿28c与牙嵌件16b的内花键齿接合。在先有领域中属已知，具体仅用图号16b标示牙嵌件，花键齿的前沿部有前坡缘16c，减少齿在初始接触时的损坏，有倒棱表面或楔形面16d，将齿同步对正啮合。有这前缘部的牙嵌件在美国专利第4，246，993号中已揭示，本文引述以作参考，随同引述美国专利3，265，173号，该案对正确的坡角提出指引。楔形面可以不对称，可防止齿的前缘在抵靠接触时延迟换档的完成。为便于完成平顺而相对省力的换档，牙嵌件的花键齿最好在圆周方向上尽可能细小，从而尽量减少在牙嵌件啮合必须的齿数或旋转同步度数。

仍旧忽略自加力斜坡的作用，力F_o提供的锥形离合器扭矩，用式（1）表示如下：

T_C＝F_oR_Cμ_C/sinα（1）

式中R_C＝锥形摩擦表面的平均半径，

μ_C＝锥形摩擦表面的摩擦系数，

α＝锥形摩擦表面的角度。

现考虑自加力斜坡的作用，具体参看图3及3A，由于操作者加轴向换档力F_o，同步扭矩T_o必然通过销40向法兰32传递，通过自加力坡面反应到轴12上。自加力坡面限制法兰相对于轴12及牙嵌件28的旋转，产生轴向分力或轴向增力F_a，与换档力F_o同方向，在法兰上作用，从而进一步增大锥形离合器的接合力，提供补充扭矩T_o的附加同步扭矩T_a。图3示自加力坡面的位置，这时换档法兰32处在相当于图1及2中位置的中间位置上。图3A示当齿轮16由于锥形面26a，38a的接合而同步时的斜坡位置。接合的锥面，正产生法兰反应部32h和坡面52a接合的方向上的同步扭矩。因此，将锥形离合器接合的轴向力的总和为F_o加F_a，锥形离合器正在产生的同步扭矩的总和为T_o加T_a，如图3A中曲线所示。操作者的换档力F_o和操作者的同步扭矩T_o给定时，轴向增力的大小最好是接合的自加力坡面角度的函数。在对操作者的给定中度换档力反应时，这角度最好能产生相当大的增力F_a，足以很大增加同步扭矩，并减短同步时间。但是，这角度又最好不大于足以产生可控的轴向增力F_a，即力F_a应能随力F_o增减而增减。坡角过大时，则斜坡变为自锁而不自加力;因此，一旦锥形离合器初步接合，无论力F_o如何，力F_a便将迅速无控制增大，从而将锥离合器推向锁紧。自锁而不自加力便将降低换档质量或手感，可能造成同步器元件上过高的应力，便可能使锥形离合器表面过热而迅速磨损，甚至超控操作者的换档杆动作。

计算自加力坡角θ和提供轴向增力F_a的主要变数随操作者施力F正比增减，变数为锥形离合器角α，锥形离合器摩擦系数μc，锥形离合器平均半径R_C和自加力斜坡半径R_r的比率，斜坡摩擦系数μ_r，和自加力斜坡的压力角Φ。此处的压力角Φ为零。

锥形离合器产生的总同步扭矩T_t为：

T_t＝F_tR_Cμ_C/sinα（2）

式中 T_t＝T_o+T_a（3）

且 F_t＝F_o+F_a（4）

轴向增力F_a的未求导数的计算式为：

Fa = Ftan (cosθ-μ_rsinθ/sinφ)/(sinθ + μ_rcosθ/cosφ) (5）

式中坡角θ在与轴的轴线12a垂直的平面中测知，F_tan在斜坡上作用，为R_r处扭矩T_t的切向力。T_t和在一个扭矩方向上的F_tan用图2中的相同的箭头表示，F_tan在图3A中也示出。

因此，F_tan＝T_t/R_r（6）

在式（4）中代入式（5）及（6），解F_t，得：

$F_t=\frac{F_O}{1-\frac{\cos \mathrm{\θ}-{\mathrm{\μ}}_r\sin \mathrm{\θ}/\sin \mathrm{\Φ}}{\sin \mathrm{\θ}+{\mathrm{\μ}}_r\cos \mathrm{\θ}/\cos \mathrm{\Φ}}\frac{R_C{\mathrm{\μ}}_C}{R_r\sin \mathrm{\α}}}----\left(7\right)$

F_t/F_o的定义为加力或自加力比。加力比越大则给定操作施力F_o的总同步扭矩T_t越大。加力比等于1的相应坡角θ为90°;这角度与轴花键齿或其轴线平行，故不提供自加力。加力比随θ减小而增大。已使用的加力比为1∶1到约5∶1。但是最好加力比大于1∶1而小于5∶1。当式（7）的分母趋向零时，F_t/F_o趋向∝（无限大）。这必然发生于式（7）中分母的负数项趋近1时。因此，下式成立时斜坡有自加力而不自锁：

(cosθ - μ_rsinθ /cosΦ)/(sinθ + μ_rcosθ /cosΦ) (R_cμ_c)/(Rr sinα) ＜ 1 (8)

同步器的几何构形给定时，设定R_C，μ_C，R_r，α等于常数K，于是：

(R_cμ_c)/(R_rsinα) = 1/(K) (9A)

或

(R_rsinα)/(R_cμ_c) =K (9B)

在式（8）中代入任一式（9），重组后解坡角θ，得式（10），便求出最小的角θ。这最小角产生与操作施力F_o成正比的自加力F_a，给出最大而不自锁的可控加力比。

θ＞tan^-1(1-K μ_r/cosΦ)/(K+ μ_r/cosΦ) (10)

由于此处的斜坡压力角Φ为零，cosΦ等于1，故可消去。应注意θ为从与轴的轴线12a垂直的平面中测知，因此角θ值的增大使力F_a及扭矩T_a的值减小，必然减小总扭矩T_t的数值。因此，如全部其他变数一定时，则K增大时，最小角θ可能减小。

具体而言，为防止自锁且保持力F_a与F_o成正比，则在下列条件下应增大最小角度θ：

当比率R_C/R_r增大时，且/或

锥角α减小时，且/或

离合器摩擦系数μ_C增大时，且/或

斜坡压力角Φ增大时，且/或

斜坡摩擦系数μ_r增大时。

此外，当计算所谓给定几何构形的最小斜坡角和最大理想加力比时，最好有安全系数，以防止制造公差和由于元件正常磨损造成自锁或过大加力。

现考虑同步器机构10在多档变速器中的应用，如已知，变速齿轮同步要求的时间，随总同步扭矩的增大而减少。此外，由于反射惯力的差异，即作同步的元件的实际惯力加摩擦，则低档变速齿轮同步所需的功，一般大于高档变速齿轮所需;并且，在降级换档中，给定变速齿轮同步所需的功，一般大于升级换档所需。因此，当将本文揭示的同步器机构用于多档变速器时，低速档齿轮机构最好设较高的加力比，高速档机构最好设有较低的加力比。并且，在给定的速比中，降级换档的加力比最好大开升级换档。在加力比作这样安排后，在配置自加力同步器机构的全部速比变速中，可达到基本相同的换档时间或同步时间。对本文揭示的同步器机构，通过将锥形离合器角α，半径比R_C/R_r及自加力斜坡角θ变化，便易于使加力比变化。

参看本文附图立刻可见，当牙嵌件28与相关齿轮的牙嵌件啮合时，法兰32便与轴12与任一变速齿轮14，16间的扭矩路线脱离。因此相对小而易磨损的自加力斜坡，决不承受变速齿轮全扭矩载荷的损坏作用。这一点在自加力斜坡径向内移时特别重要，因为由于在斜坡上作用的力随相对于轴的轴线12a的斜坡半径的减小而增大。

再者，由于半径有差异，故在牙嵌件花键齿28a与轴花键齿12b之间作用的力，大于在牙嵌离合器齿间作用的力。因此，牙嵌件花键齿28a与轴花键齿12b之间的花键连接的轴向长度最好大于保持牙嵌离合器齿有适当强度所需之长度。花键的这较大轴向长度的连接，为揭示的方案的固有特点，而不需将移动法兰32的换档机构的行程增长，因为法兰32不在圆周上与牙嵌离合器28，30或轴12固定;因此牙嵌件花键齿28a可连续与轴花键齿12b嵌合。这一点在驾驶人通过手控换档杆，按已知的方式推动换档机构时特别重要。这种杆的一例可参看美国专利第3，850，047号，本文引述此专利以作参考。这种杆一般属第一级杠杆类型，这种杠杆的行程增大时，要求增大操作者的换档动作，或者（通过改变杠杆的支点）对于给定的操作者换档力，减小对换档机构的施力。

现已揭示自加力同步器机构的一种理想实施方案。对理想实施方案进行的许多变化和修改应属于本发明的精神范围内。下面的权利要求书意欲包括揭示的机构的发明性的部分，并应认为对其作出变化及修改均属本发明的精神范围。

Claims (8)

1、一种将一个第一齿轮(16)固定在轴(12)上防止其轴向移动的销式同步机构(22)，该轴有一个轴线(12a)，齿轮与轴绕该轴线相对旋转，该机构包括：

第一摩擦装置(38)和第一牙嵌装置(28c)，可分别与安装在第一齿轮(16)上的摩擦(26)装置和牙嵌装置(16b)接合，用于随在轴向上趋向第一齿轮(16)的换档力(F)将径向伸展的法兰(32)移向第一齿轮(16)，将第一齿轮(16)与轴(12)分别实行同步和强制连接，还有连接法兰(32)以便随牙嵌装置(28c)作轴向运动的装置(34)，以及连接第一牙嵌装置(28c)以便随轴(12)转动的装置(28a，12b)；

当接合时起动的第一及第二同步环装置(40d，32e)用于防止牙嵌装置(28c)在同步前接合，第一同步装置(40d)由若干从第一摩擦装置(38)上轴向刚性伸出并伸入法兰(32)上的孔(32b)中的在圆周上间距放置的销形装置(40)所限定，第二同步环装置(32e)转绕上述孔(32b)而限定；

预加力装置(42)，用于随换档力(F_o)将法兰(32)从中间位置向着第一齿轴(16)的初始轴向移动而与摩擦装置(38)挂接，以便随摩擦装置(38)的接合产生一个通过销形装置(40)传到法兰(32)的初始同步扭矩，而与第一和第二同步环装置(40d，32e)接合，以及通过第一和第二同步环装置(40d，32e)将换档力(F_o)传到第一摩擦装置(38)以增大摩擦装置(38)的接合力；

其特征在于：

设有装置(30)使法兰(32)相对于轴(12)可作有限圆周运动的装置(30)，并将同步扭矩向轴(12)反应；

上述使法兰可作有限圆周运动的装置包括第一斜坡装置(52a)可随一个旋转方向上的同步扭矩的反应与装在法兰(32)上固定的反应装置(32h)接合，以便在法兰(32)上沿换档力(F_o)的方向上产生一个轴向增加(F_a)，从而进一步增大与摩擦装置(38)接合的总的力。

2、如权利要求1之同步机构，其特征在于，限制装置（30）包括有第二斜坡装置（52b），可随该一个方向的反向同步扭矩反应，与反应装置（32h）接合，在法兰（32）上产生换档力（F_o）方向上的另一增力（F_a），增大摩擦装置（38）的总接合力。

3、如权利要求1或2之同步机构，其特征在于，它还包括有：

一个第二齿轮（14），与第一齿轮（16）有轴向间距，固定在轴（12）上抑制轴向移动，而可相对于轴（12）及第一齿轮（16），绕轴的轴线（12a）旋转;

第二摩擦装置（36）及牙嵌装置（28b），可分别与固定在第二齿轮（14）上的摩擦装置（24）及牙嵌装置（14b）接合，分别随在轴向上朝向第二齿轮（14）的换档力（F_o）反应，使第二齿轮（14）与轴（12）同步并强制连接，装置（34）与第二牙嵌装置（28b）连接，相对于法兰（32）作轴向移动，装置（28a，12b）与第二牙嵌装置（28b）连接，随轴（12）旋转;

第三及第四同步环装置（40c，32d）在接合时起动，防止第二牙嵌装置（28b）在同步前接合，第三同步环装置（40c）由若干在圆周上有间距的销形装置（40）形成，销形装置从第二摩擦装置（36）上轴向刚性伸出，插入法兰（32）的孔（32b）中，第四同步环装置（32e）围绕所穿过的孔（32b）形成;

预加力装置（42），随换档力（F_o）将法兰（32）从零位向第二齿轮（14）初步轴向推动反应，与第二摩擦装置（36）连接，随第二摩擦装置（36）的接合反应，与第三及第四同步环装置（40c，32d）接合，产生同步扭矩，通过从第二摩擦装置（36）上伸出的销形装置（40），传递到法兰（32）上，通过第三及第四同步环装置（40c，32d），将换档力（F_o）传递到第二摩擦装置（36）上，以增大第二摩擦装置（36）的接合力;

限制装置（30）有第三斜坡装置（52c），可随一个方向上的同步扭矩反应，与反应装置（32h）接合，在法兰上产生换档力（F_o）朝向第二齿轮的方向上的增力（F_a），进一步增大第二摩擦装置（36）的接合力。

4、如权利要求3之同步机构，其特征在于，限制装置有第四斜坡装置（52d），可随该一个方向的反向的同步扭矩反应，与反应装置（32h）接合，进一步增大第二摩擦装置（36）的接合力。

5、如权利要求1，2，3或4之同步机构，其特征在于，它包括有机构（16，14）将限制装置（30）固定，抑制相对于轴（12）的轴向移动。

6、如权利要求1，2，3，4或5之同步机构，其特征在于，它包括有装置（48a，50a，28b，28c）将第一及第二牙嵌装置（28c，28b）与限制装置（30）互连，防止彼此间的相对旋转。

7、如权利要求1，2，3，4，5或6之同步机构，其特征在于，限制装置（30）有环形套筒组合件，圈围第一及第二牙嵌装置（28c，28b）。

8、如权利要求1，2，3，4，5，6或7之同步机构，其特征在于，预加力装置（42）包括有若干在圆周上有间距的法兰（32）上的孔（32c），它们穿插在孔（32b）之间，容纳销形装置（40），当法兰（32）处于轴向上的零位时，每一预加力器孔（32c）可滑动地容纳弹簧装置（44，46）的制动槽（44a），弹簧装置（44，46）具有相对两端，刚性地反作用在第一及第二摩擦装置（38，36）之间，弹簧装置随法兰（32）朝向任一齿轮的轴向移动而起动，将相关齿轮的摩擦装置弹性地移动至接合。

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