CN107466342A - 用于同步设备的压力件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车变速器的同步设备(1)的压力件(8)，所述压力件具有壳体(81)和与壳体(81)分开制造的弹簧(9)，其中壳体(81)具有：底部(82)，所述底部的轴向长度大于弹簧(9)的轴向长度；盖部段(84)，其中弹簧(9)至少部分地径向设置在盖部段(84)和底部(82)之间，弹簧(9)延伸到自由空间(86)中，并且在没有从外部作用于压力件(8)的力的情况下径向地伸出盖部段(84)。

Description

用于同步设备的压力件

技术领域

本发明涉及一种用于机动车变速器的同步设备的压力件，所述压力件具有壳体和与壳体分开制造的异形弹簧，其中壳体具有：底部，所述底部的轴向长度大于弹簧的轴向长度；侧壁，所述侧壁至少部分地包围弹簧；和盖部段，其中弹簧至少部分径向地设置在盖部段和底部之间。

背景技术

这种类型的压力件在EP 0 870 941 A1中描述。在由板构成的压力件的基本体上构成有弹性的锁紧元件。呈弹簧弓的形式的锁紧元件由基本体的平坦的板成形，从压力件伸出并且沿其按压方向弯曲地构成。压力件的基本体径向地沿套筒承载件的旋转轴线的方向支撑在套筒承载件上，其中弹簧元件径向地向外张紧到滑动套筒上并且暂时在锁紧凹陷部中锁紧，所述滑动套筒安置在套筒承载件上。在换挡运动中，即在滑动套筒沿着旋转轴线相对于套筒承载件的纵向运动中，滑动套筒首先轴向地沿着旋转轴线朝向要换挡的挡位齿轮的方向带动压力件，由此导入同步过程。

压力件在此撞到同步的换挡离合器的同步环中的一个上，并且在同步过程期间最后在其轴向运动中停止。在滑动套筒继续朝向挡位齿轮纵向运动离开锁紧凹陷部时，压力件上的轴向阻力迫使锁紧元件在滑动套筒上朝向压力件的基本体压缩。当滑动套筒被轴向回引到中性调节位置或回引至从所切换的挡位齿轮换挡时，锁紧元件又卡接到锁紧凹陷部中。

这种压力件相对简单地构造，并且如也在其他已知的应用中那样，设有板簧状的或弓形的扁平的弹簧元件作为锁紧元件。扁平的、弓形构成的弹簧元件相对于在该应用中也使用的螺旋弹簧通常是优选的，因为在设计弹簧特性时所述弹簧元件允许相对多的变型形式，并且通常也承担阻挡功能。

令人满意的解决方案的缺点一方面是，套筒承载件的稳定性，尤其其体部结构的刚性，由于用于容纳压力件的凹部而受到负面影响。此外需要在换挡时确保，压力件一直可靠地保持在套筒承载件中进而避免压力件的翻转或者甚至轴向脱出。两个要求造成了相对宽的套筒承载件，这提高其质量和其所要求的结构空间。

发明内容

因此，本发明的目的是，实现一种具有锁紧元件的压力件，所述压力件避免上述缺点并且能够实现窄的套筒承载件。

所述目的根据权利要求1的主题来实现。压力件具有壳体和与壳体分开制造的异形弹簧。壳体具有：底部，所述底部的轴向长度大于弹簧的轴向长度；以及侧壁，所述侧壁至少部分地包围弹簧；和盖部段，其中弹簧至少部分径向地设置在盖部段和底部之间。盖部段轴向地与侧壁通过自由空间间隔开，并且弹簧延伸到自由空间中并且在没有从外部作用于压力件的力的情况下径向伸出盖部段。

由此，弹簧不构成为简单的螺旋压缩弹簧，而是构成为异形弹簧，所述异形弹簧的腿部部分地伸出盖，并且压力件的尤其扁平的结构方式是可行的。因此，压力件在盖部段的区域中的径向高度能够处于与弹簧行程相同的数量级中或甚至更小，所述异形弹簧以该弹簧行程压缩。由此又可行的是，在套筒承载件和滑动套筒之间的用于压力件的凹部构成为小的，使得套筒承载件的承载能力不受到影响或几乎不受到影响。在本发明的一个构成方式中，压力件借此能够实现具有套筒承载件的同步设备，其中压力件容纳部没有齿部的基本带深。

当压力件能够借助两个拱形结构锁紧到滑动套筒上时，压力件的结构高度能够继续降低，其中其齿朝向端侧削平。因此，在中性位置中，弹簧的两个拱形结构将滑动套筒齿轴向地接纳在它们之间并且共同地相对于所述滑动套筒齿张紧。

作为锁紧元件的弹簧径向地朝向如下圆形轨道伸出，在所述圆形轨道上，通过由滑动套筒和套筒承载件构成的旋转单元带动的压力件围绕单元的旋转轴线环行。压力件弹性地相对于滑动套筒张紧并且至少暂时锁定在滑动套筒上的与压力件相对置的锁紧凹陷部中。

壳体优选是板成形件并且罩形地构造。在此，壳体具有底部。从底部开始优选伸出两个沿径向方向弯折的侧壁。根据压力件的构成方案，壳体沿径向方向保持敞开或者在其与底部相对置的一侧上部分被遮盖。为了遮盖壳体，或者设有与壳体一件式构成的并且优选从侧壁中的一个弯折的盖，或者设有单独的、优选也由板形成的以及插到壳体上或插到壳体中的盖。

锁紧元件是与壳体分开制成的单独件并且插入到壳体中。由此，除了锁紧元件的从壳体伸出以及弹簧弹性地相对于滑动套筒张紧的部分之外，锁紧元件通过壳体良好地相对于机械影响受到保护。壳体的至少一个、优选两个指向旋转轴线的伸展方向的侧部为了压力件的运行而设置在各一个通过压力件激活的同步环上。

根据本发明的压力件需要少量的径向结构空间。可能已经足够的是，通过省去滑动套筒和/或套筒承载件的齿部的一个或多个沿环周方向彼此相邻的齿为容纳压力件提供足够的结构空间。压力件插入到这样形成的空隙中。通常，在单元的环周上设有三个或更多个压力件。套筒承载件或滑动套筒不需要通过用于容纳压缩弹簧的径向深度的槽来削弱。

另一设计方案的特征在于两个锁紧元件。锁紧元件中之一在压力件的两个彼此背离的侧部中的第一侧部上从压力件伸出，并且相对于滑动套筒张紧。锁紧元件中的第二锁紧元件在压力件的彼此背离的侧部中的第二侧部上伸出，并且又张紧到滑动套筒上。每个锁紧元件至少部分地——与另一锁紧元件同时地或与另一锁紧元件时间错开地——锁紧在滑动套筒的两个锁紧凹陷部中的各一个中。对此替选地，锁紧元件之一相对于滑动套筒张紧，并且两个锁紧元件中的另一个相对于套筒承载件张紧，其中滑动套筒具有锁紧凹陷部并且套筒承载件具有锁紧凹部，在所述锁紧凹部中至少暂时锁定相应的锁紧元件。

锁紧凹陷部或锁紧凹部优选构成在滑动套筒或套筒承载件的用于压力件的齿间隙的侧边上。对此，例如滑动套筒能够在端侧上分别具有削平部，压力件的弹簧在中性位置中同时相对于这些削平部张紧。

锁紧元件优选是弓形的压缩弹簧。弹簧具有容纳和保持在壳体中的平坦的基部，所述基部的平坦的侧部平行于底部定向，并且所述基部在中性位置中支撑在盖部段上。在基部侧向上成形有拱曲部，所述拱曲部从压力件的壳体中伸出，并且压力件借助所述拱曲部相对于滑动套筒张紧或相对于滑动套筒和套筒承载件张紧，以及借助所述拱曲部，压力件在锁紧凹陷部或者说锁紧凹部中锁紧。

压缩弹簧优选具有两个腿，其中所述腿之一借助伸出的弯曲部相对于滑动套筒张紧，并且在此借助弯曲部至少部分地锁定在锁紧凹陷部中。另一个腿或者支撑在壳体中、或者伸出，并且同样可选地张紧到滑动套筒或套筒承载件上。

弹簧的腿优选彼此相向并且大致轴向居中地支撑在压力件的底部上。在指向转动轴线的力作用于弹簧的弯曲部上的条件下，所述弹簧能够压缩到通过底部和侧壁形成的空间中。

附图说明

下面，根据多个实施例详细阐述本发明。附图示出：

图1示出根据本发明的实施方案的同步设备的立体斜视图，

图2示出根据图1的同步设备的部分剖开的俯视图，

图3示出根据图1的同步设备的部分剖开的斜视图，

图4示出根据图1的同步设备的纵剖图，

图5示出根据图4的同步设备的一部分的放大图，

图6示出根据图1至5的同步设备的压力件的立体斜视图，

图7示出根据图6的压力件的纵剖图，

图8示出根据图1至5的同步设备的套筒承载件的立体斜视图。

具体实施方式

图1至5示出同步设备1，所述同步设备具有滑动套筒2、套筒承载件3、多个同步环4、5、挡位齿轮6、联轴器体7和压力件8。

套筒承载件3安放在未示出的变速器轴上，并且借助楔形轮廓3c或类似地以相应的配合轮廓作用于变速器轴。滑动套筒2位于套筒承载件3上。滑动套筒2具有内齿部，借助所述内齿部，滑动套筒2接合到在套筒承载件3上相应的配合齿部31中。滑动套筒2可纵向移动地设置在套筒承载件3上。经由彼此啮合的轮廓和齿部，滑动套筒2、套筒承载件3和变速器轴抗扭地彼此连接，使得变速器轴、套筒承载件3和滑动套筒2共同地并且沿环周方向相对于彼此不可移动地围绕共同的旋转轴线旋转。

在套筒承载件3的两侧上设置有同步环4、5，这些同步环中，外部的同步环4通过套筒承载件是抗扭转的，进而与变速器轴同步地围绕旋转轴线旋转。每个内部的同步环5抗扭地与联轴器体7中的一个连接，所述联轴器体又抗扭地与挡位齿轮8中的一个耦联。联轴器体7分别具有用于接合内齿部的联轴器齿部7a。挡位齿轮8自由地以可围绕变速器轴的旋转轴线转动的方式支承在变速器轴上，使得挡位齿轮8、联轴器体7和内部的同步环5在挡位未接上的情况下可共同地相对于变速器轴转动。

压力件8径向地以及在环周上分布地安放在套筒承载件3和滑动套筒2之间。从在俯视图中剖开示出图1的图2中以及从图8中可见，通过内齿部或外齿部31的缺少的或变形的齿为每个压力件8实现用于容纳压力件8的间隙。内齿部和外齿部具有齿间隙34，所述齿间隙沿环周方向设置在相同的角度位置上，并且共同地形成间隙。未示出如下变型形式，在所述变型形式中，间隙仅通过部分重叠的齿间隙34或通过仅在所述齿部之一中的齿间隙形成。

图1至5的压力件在图6和7中放大示出。压力件8具有壳体81，所述壳体由板形成并且设有平坦的底部82以及侧壁83。侧壁83朝向滑动套筒2的方向从底部82弯折。垂直于旋转轴线定向的侧壁83具有用于压力件8与外部的同步环4接触的平坦面。压力件8此外具有侧壁87，盖部段84从所述侧壁弯折，所述盖部段将压力件8在其与底部82相对置的侧部上至少部分地遮盖。所述盖部段在俯视图中构成为彼此平行伸展的条带，所述条带相对于彼此通过平行空隙85间隔开。

在壳体81中容纳有弓形地构成的弹簧9，所述弹簧由侧壁87以及盖部段84和底部82至少部分地包封。弹簧9具有两个腿，其中这些腿指向压力件的中部，使得两个弹簧端部都支撑在底部82上。弹簧端部通过与腿长度相比小的空隙彼此间隔开。为了弹簧9能够良好地支撑在底部81上，弹簧端部倒圆地构成。

每个腿具有呈拱形结构形式的弯曲部，其中两个拱形结构通过平行于底部82伸展的弹簧部段连接。拱形结构径向地从通过壳体81形成的假设的长方体中伸出并且分别形成环状的锁紧元件。锁紧元件彼此间隔开，使得所述锁紧元件在安装状态下能够将滑动套筒齿接纳在它们之间并且能够支撑在所述滑动套筒齿上。在中性位置中，弹簧部段在内侧贴靠在盖部段84上。

滑动套筒2在其根据图2进而3的中性位置中位于两个未接上的挡位齿轮6之间。如从图8中可见的，压力件8位于套筒承载件3的齿间隙34中，其沿环周方向的宽度对应于压力件8的宽度。锁紧元件的每个拱形结构锁定在通过滑动套筒2的齿上的倒棱形成的锁紧凹陷部之一中。在滑动套筒2为了挡位齿轮6中的一个的切换沿着旋转轴线的伸展方向之一运动时，滑动套筒2经由锁定到锁紧凹陷部中的锁紧元件首先纵向地带动压力件8。压力件8借助其朝向要切换的挡位齿轮6的端壁83撞到外部的同步环4处的止挡上。压力件8将外部的同步环4以其内部的锥形摩擦面沿着旋转轴线按压到另一同步环5的外部的锥形摩擦面上。由此，在同步设备1中引入同步过程。滑动套筒2继续朝向联轴器体7运动，直至内齿部啮合到联轴器齿部中，进而挡位齿轮6抗扭地与由滑动套筒2和套筒承载件3构成的单元连接。

在压力件8首先由滑动套筒2带动时，通过外部的同步环4碰撞在另一同步环5上，所述压力件最终在其沿着旋转轴线的运动中停在止挡处。通过继续运动的滑动套筒2以及克服弹簧9的张紧，锁紧元件被强制朝向压力件8移置或移置到压力件8中，并且拱形结构从锁紧凹陷部中脱开。拱形结构的区域压缩到通过壳体81和腿形成的自由空间86中。由于弹簧9的封装，所述弹簧在负荷状态下受到保护。具有拱形结构的锁紧元件在此继续相对于滑动套筒2张紧，所述滑动套筒相对于压力件8纵向运动。在滑动套筒2纵向地运动到根据图2、3的位置中的换挡运动中的情况下，当锁紧凹陷部碰到拱形结构时，腿再次回弹。那么锁紧元件14又锁定到锁紧凹陷部中。

附图标记列表：

1 同步设备

2 滑动套筒

3 套筒承载件

4 同步环

5 同步环

6 挡位齿轮

7 联轴器体

8 压力件

9 弹簧

31 外齿部

32 齿

34 齿间隙

81 壳体

82 底部

83 端壁

84 盖部段

85 平行空隙

86 自由空间

87 侧壁

Claims (10)

1.一种用于机动车变速器的同步设备(1)的压力件(8)，所述压力件具有壳体(81)和弹簧(9)，其中

-所述壳体(81)具有底部(82)、轴向定向的侧壁(83)和盖部段(84)，

-底部(82)和盖部段(84)至少部分地径向包封所述弹簧(9)，-所述弹簧(9)与所述壳体(81)分开制造，

其特征在于，

-所述弹簧(9)的轴向长度小于所述底部(82)的轴向长度，并且大于所述盖部段(84)的长度，

-所述弹簧(9)在没有从外部作用于所述压力件(8)的力的情况下径向地伸出所述盖部段(84)。

2.根据权利要求1所述的压力件，

其特征在于，

所述盖部段(84)通过两个平行于所述底部(82)定向的条带形成，所述条带经由从所述底部(82)弯折的侧壁(87)与其连接。

3.根据权利要求1或2所述的压力件，

其特征在于，

所述盖部段(84)构成为盖，并且与所述侧壁(87)和所述底部(82)一件式地构成。

4.根据上述权利要求中任一项所述的压力件，

其特征在于，

所述弹簧(9)构成为异形弹簧，所述异形弹簧在没有从外部作用于所述压力件(8)的力的情况下在所述盖部段(84)的整个轴向长度上贴靠在所述盖部段上。

5.根据上述权利要求中任一项所述的压力件，

其特征在于，

所述底部(82)在端侧具有从所述底部弯折的端壁(83)。

6.根据权利要求5所述的压力件，

其特征在于，

所述端壁(83)轴向地包围所述弹簧。

7.根据上述权利要求中任一项所述的压力件，

其特征在于，

所述弹簧(9)具有两个彼此相向的弹簧端部，所述弹簧端部支撑在所述底部(82)上。

8.一种同步设备(1)，所述同步设备具有：滑动套筒(2)，所述滑动套筒具有内齿部；套筒承载件(3)，所述套筒承载件具有外齿部(31)，用于与所述滑动套筒的所述内齿部啮合；和根据上述权利要求中任一项所述的压力件(8)，所述压力件设置在所述滑动套筒(2)和所述套筒承载件(3)之间。

9.根据权利要求8所述的同步设备，

其特征在于，

所述压力件(8)的盖部段在中性位置中贴靠在所述滑动套筒(2)上，并且所述滑动套筒(2)具有用于所述弹簧的端侧的径向凹部。

10.根据权利要求8或9所述的同步设备，

其特征在于，

所述压力件(8)的轴向长度对应于所述滑动套筒(2)的轴向长度和所述套筒承载件(3)的轴向长度。