CN107642559A - 同步环 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种同步环(7、17、20)，所述同步环具有基体(8)，在所述基体上构成有径向向外延伸的分度凸块(9)和定心面(10)，其特征在于，至少一个分度凸块(9)在与沿周向方向指向的止挡面(11、12)间隔开距离的位置上具有凹部(13)；和/或至少一个定心面(10)仅在确定的区段上(19、21)沿周向方向延伸并且沿周向方向连接在所述定心面上的区域(14、15)具有比定心面(10)小的直径。

Description

同步环

技术领域

本发明涉及一种具有基体的同步环，在所述基体上构成有径向向外延伸的分度凸块和定心面。

背景技术

同步环是变速器的同步装置的组成部分并且用于补偿在轴与要切换的擒纵轮之间的转速差。同步装置除了同步环还可以具有其他组成部分，如滑动套筒、套筒支架以及擒纵轮或惰轮。

同类型的同步环由DE 10 2005 035 941 B3已知。按照一种优选的制造方法，同步环由黄铜合金通过锻造和/或热实心胚料变型来制造。

图1示出常规的具有基体2的同步环1，在所述基体上构成有径向向外延伸的分度凸块3和定心面4。此外，同步环1包括径向向外延伸的并且沿着周边设置的棘轮齿5和内部的环状锥面6。图1中可看出，分度凸块3构成为实心的并且定心面4沿着整个周边延伸。这种常规的同步环具有相对大的质量。

发明内容

因此，本发明的任务在于，给出一种同步环，所述同步环具有较小的质量。

为了解决该任务，在开头提及类型的同步环中，按照本发明规定，至少一个分度凸块在与沿周向方向指向的止挡面间隔开距离的位置上具有凹部；和/或至少一个定心面仅在确定的区段上沿周向方向延伸并且沿周向方向连接在所述定心面上的区域具有比定心面更小的直径。

通过本发明而已知，同步环的质量可以通过两种措施显著地减小，其中，这些措施可以要么择一地要么共同地设置。在分度凸块方面已知，不需要的是将所述分度凸块构成为实心的，因为分度凸块基本上通过沿周向方向作用的力来施加。因此无问题地可能的是，为分度凸块配设凹部，由此产生显著的材料节省。

在定心面方面已知，不需要的是，所述定心面沿着整个周边或者在所有分度凸块之间构成。而足够的是，定心面仅在确定的区段上沿周向方向延伸，其中，沿周向方向连接在所述定心面上的区域具有比定心面小的直径。通过该措施也可以节省显著的质量。按照本发明的同步环具有与常规的同步环相同的功能。仅在如下这样的部位上节省材料，所述部位对于功能不是必需的或是不需要的。

优选地，在一种按照本发明的同步环中规定，所有分度凸块在与沿周向方向指向的止挡面间隔开距离的位置上具有凹部；和/或所有定心面仅在确定的区段上沿周向方向延伸并且沿周向方向连接在所述定心面上的区域具有比定心面小的直径。通过所述措施，按照本发明的同步环具有均衡的质量分布。

在分度凸块的凹部方面，按照本发明优选，所述凹部构成为U形的、方形的，或者构成为圆形的槽，或者构成为球形的槽，或者构成为矩形或梯形的槽。所述几何结构能相对简单地制造，而不需要复杂且昂贵的工具。与此相应地，本发明可以以相对低的耗费实现，因为仅需要制造工具的小的改变。

也处于本发明的范畴内的是，所述凹部设置在分度凸块的中央。优选地，分度凸块的凹部因此对称地设置。由于在特殊变速器中可能要求非对称(例如如果最高挡位总是仅沿转动方向切换的话)，可以通过凹部的非对称的构造形式来达到进一步的材料节省。

分度凸块的凹部(希望所述凹部与何种形状或布置结构相似)可以如图3、4和5所示地构成为完全穿透的，亦即所述凹部不仅将支承棘轮齿18的边缘(Schürze)而且将分度凸块9掏空(ausnehmen)。但也可能的是，凹部仅将分度凸块9掏空并且不将支承棘轮齿18的边缘掏空，如图2中所示。

在定心面方面足够的是，定心面在1mm至40mm的段上(在直径为120mm的同步环的情况下)或者在1mm至15mm的段上(在直径为45mm的同步环的情况下)沿周向方向延伸。这大于相当于沿周向方向关于同步环的中点的1°至40°的角度。在现有技术中，当设有三个分度凸块时，定心面与此相对地例如在大约120°上延伸。因此，通过按照本发明规定地将定心面沿周向方向的长度减少为最大40°的角度范围可以达到显著的材料节省，由此不仅降低制造成本而且降低所制造的按照本发明的同步环的质量。

本发明的一种优选的构造形式规定，每个分度凸块配设有两个定心面，这些定心面设置在分度凸块的两侧上。

当按照本发明的同步环具有三个、六个或九个定心面时，保证一种特别可靠的功能。优选地，按照本发明的同步环具有三个分度凸块。

优选地，所述定心面构成在定心凸块上，亦即定心凸块具有与分度凸块类似的形状并且径向向外延伸。

在一种按照本发明的同步环中带有特别的优点地可以规定，所述同步环在其外周上具有径向延伸的等距设置的棘轮齿，其中，外周的至少一个区段不具有棘轮齿。在本发明的范畴中令人惊奇地发现，不需要棘轮齿构成为沿着整个周边。而是可以设置一个或多个区段，所述区段不具有棘轮齿。优选地，所述多个不具有棘轮齿的区段沿周向方向等距分布地设置。

按照本发明优选，在外周的不具有棘轮齿的区段的区域中构成有径向向外延伸的材料加厚部。所述材料加厚部引起，不具有棘轮齿的区段具有与有棘轮齿的区域至少大致相同的刚性。与此相对地，没有棘轮齿处于其上的区段也具有与常规的同步环至少大致相同的刚性，由此保证可靠的功能。径向向外延伸的材料加厚部优选构成在基体的外表面上，在所述外表面上也设置有定心凸块。

在按照本发明的同步环中可以通过如下方式达到进一步的材料节省，所述同步环具有构成在定心凸块的平面上的斜切或倒圆或半径。已发现，所述区域对于可靠的功能来说不是绝对需要的，从而通过减小横截面而能够实现进一步的材料节省。就这点而言，在按照本发明的同步环中优选，斜切与平面形成在1°至70°之间的角度。

备选地或附加地，在按照本发明的同步环中可以规定，所述平面的外棱边具有环绕的倒角或倒圆或半径。所述倒角、倒圆或半径处于同步环的如下侧上，所述侧具有较小的锥直径。

按照本发明的同步环优选由黄铜合金锻造而成。但所述同步环也可以由钢锻造而成或者粉末冶金地制造。

附图说明

以下借助各实施例参考附图更详细地阐述本发明。各附图为示意图并且示出：

图1示出常规的同步环的透视图，

图2以透视图示出按照本发明的同步环的第一实施例，

图3以透视图示出按照本发明的同步环的第二实施例，

图4以透视图示出按照本发明的同步环的第三实施例，

图5示出图4中所示的同步环的俯视图，

图6示出图5中所示的同步环沿着直线Vl-Vl的剖视图，

图7示出图5中关注于具有定心面10的定心凸块16的局部，

图7a示出定心凸块16的形状的第一备选方案，

图7b示出定心凸块16的形状的第二备选方案，

图7c示出定心凸块16的形状的第三备选方案，

图7d示出定心凸块16的形状的第四备选方案，以及

图7e示出定心凸块16的形状的第五备选方案。

具体实施方式

图2中所示的同步环7包括一个基体8，在所述基体上构成有径向向外延伸的分度凸块9和定心面10。图2中可看出，所述同步环7具有总共三个在周边上等距分布的分度凸块9和总共六个定心面10。每个分度凸块9具有两个沿周向方向指向的止挡面11、12。在与此间隔开距离的位置上、在所述两个止挡面11、12之间，相应的分度凸块9具有大致构成为U形的凹部13。在此背后存在如下考虑，凹部13的区域对于分度凸块9的功能不起作用。如果常规的分度凸块、例如图1中所示的分度凸块3构成为大致方形的，分度凸块9具有U形的凹部13，而由此不影响同步环7的功能。已知，对于分度凸块9的功能关键的是，所述分度凸块具有所述两个止挡面11、12，而凹部13的区域不是必需的，从而在该部位上的材料可以被节省。因为三个分度凸块9全具有相应的凹部，所以材料节省是显著的。

同步环7具有六个定心面10，这些定心面径向向外延伸并且形成一个定心面。圆柱周面形的定心面的直径与图1的定心面4的直径一致。不过，定心面10仅在确定的角度区域上、例如在10°上延伸。沿周向方向连接在所述定心面10上的区域具有较小的直径。在该实施例中，区域14、15连接到所述定心面10上。

图2中可看出，定心面10径向在外部设置在一个定心凸块16上。与常规的图1中所示的同步环1不同地，因此仅定心面10延伸至“定心直径”，而相邻区域14、15具有较小的直径。与此相对地，由此产生显著的材料节省，而不会不利地影响同步环7的功能。定心凸块16的总共六个定心面10形成用于定心的功能面。

也可想到改变的实施方式，其中要么仅分度凸块配设有凹部，要么仅存在构成到定心凸块上的定心面以及具有减小的直径的区域。

图3示出按照第二实施例的同步环17，所示同步环具有基体8和分度凸块9连同设置在分度凸块9的中央的凹部13。同样，同步环17与图2中所示的第一实施例一致地具有定心面10的定心凸块16。在一定范围内，同步环7和17一致。附加地，同步环17在其在外周上径向延伸的、等距设置的棘轮齿18的区域中具有多个形成缺口的区段19，所述缺口不具有棘轮齿18。设置在同步环17的外周上的棘轮齿18因此具有以区段19形式的缺口，在这些缺口中不构成有这种棘轮齿18。在所示的实施例中，构成为缺口的区段19分别位于如下周向位置，在所述周向位置上构成有分度凸块9。通过区段19中由于缺少棘轮齿18而减小的刚性通过分度凸块9来补偿，从而同步环17的刚性总体上满足出现的负载。通过在区段19的区域中缺少的棘轮齿18来进一步减小同步环17的质量。图3中示出，同步环17按照分度凸块9的数量具有总共三个这种构成为缺口的区段19。

图4和5示出同步环20的另一个实施例，其中，图4为透视图而图5为俯视图。同步环20具有同步环17的全部特征和组成部分。特别是，该同步环具有带有凹部13的分度凸块9、带有定心面10的定心凸块16以及沿周向方向设置的棘轮齿18的构成为缺口的区段19。除了三个构成为缺口的、设置在分度凸块9的区域中的区段19，同步环20在环绕的棘轮齿18的区域中在两个分度凸块9之间中央具有三个另外的构成为缺口的区段21。在沿周向方向相同的位置上，基体8分别具有材料加厚部22，所述材料加厚部的延伸尺寸沿周向方向大致与形成缺口的区段21的长度一致。

沿径向方向，大致构成为方形的或者构成为弯曲的弓形的材料加厚部22然而具有比通过定心面10定义的定心直径小的直径。与此相对地，与定心凸块16的定心面10不同，材料加厚部22不参与定心过程。材料加厚部22仅用于补偿由于缺少棘轮齿18在区段21中减小的刚性。因此，同步环20在其周边上具有与常规的图1中所示的同步环1可相比较的刚性。不过通过形成缺口的区段21尽管存在材料加厚部22还是产生同步环20的减小的质量。图4和5可看出，存在总共三个在周边上分布的材料加厚部22。

图6是沿着图5中直线Vl-Vl的剖视图。图6可看出，在同步环的在定心凸块16的区域中的一个平面25(轴向面)上构成有斜切23，所述斜切的角度α在所示的实施例中为约20°。一般，所述角度α可以为1°至70°。由此产生质量的进一步减少。附加地，平面25的内棱边和/或外棱边或者斜切23具有环绕的倒角或倒圆24，其处于同步环20的小的锥形直径的侧面上。

图7以圆形虚线关注于具有定心面10的定心凸块16。图7a至7e以该关注区域的放大的视图示出定心凸块16和/或其定心面10的构造形式方面的备选方案。

图7a示出定心凸块16的块形的构造形式，如其在图2至5中所示。

代替按照图7a的构造形式，按照图7b定心凸块16的侧面为了提高其稳定性和负载能力以较大的半径倒圆，所述定心凸块优选已经装配(ansetzen)在定心面10上。

图7c示出具有多个定心面10的定心凸块16的构造形式，这些定心面通过在定心凸块16中的凹槽或沟纹相互分开。代替直线的凹槽或沟纹，圆形的凹坑也可以引入到定心面10中，从而产生关联的、但有孔的定心面。通过设置凹槽、沟纹或凹坑可以进一步减小同步环的质量。

图7d示出定心凸块16具有下沉的底座的构造形式。这里在定心凸块16的近乎相同的稳定性的情况下也可以达到同步环的质量的减小。

图7e示出定心凸块16具有梯形的底座的构造形式。如在图7b的构造形式中，这里可以达到定心凸块16的稳定性和负载能力的提高。

同步环的多个定心凸块16可以具有一个或多个在图7a至7e中示出的构造形式。

通过不同阐述的措施可以明显地减小同步环的质量。在按照图2的实施例中已经达到20％数量级的减小。在按照图4和5实施例中，达到多于25％的质量减少。与此相对地可以节省对于制造所必需的材料的显著的部分，所述材料在该实施方式中为黄铜合金。此外，所描述的改型通过对锻造或变型工具的相对简单的改变和其他所必需的模具实现。

附图标记列表

1 同步环

2 基体

3 分度凸块

4 定心面

5 棘轮齿

6 锥面

7 同步环

8 基体

9 分度凸块

10 定心面

11、12 止挡面

13 凹部

14、15 区域

16 定心凸块

17 同步环

18 棘轮齿

19 区段

20 同步环

21 区段

22 材料加厚部

23 斜切

24 倒角/倒圆/半径

25 平面

Claims (15)

1.同步环(7、17、20)，具有基体(8)，在所述基体上构成有径向向外延伸的分度凸块(9)和定心面(10)，其特征在于，至少一个分度凸块(9)在与沿周向方向指向的止挡面(11、12)间隔开距离的位置上具有凹部(13)；和/或至少一个定心面(10)仅在确定的区段(19、21)上沿周向方向延伸并且沿周向方向连接在所述定心面上的区域(14、15)具有比定心面(10)小的直径。

2.按照权利要求1所述的同步环(7、17、20)，其特征在于，所有分度凸块(9)在与沿周向方向指向的止挡面(11、12)间隔开距离的位置上具有凹部(13)；和/或所有定心面(10)仅在确定的区段上(19、21)沿周向方向延伸并且沿周向方向连接在所述定心面上的区域(14、15)具有比定心面(10)小的直径。

3.按照权利要求1或2所述的同步环(7、17、20)，其特征在于，所述分度凸块(9)的凹部(13)构成为U形的、方形的，或者构成为圆形的槽，或者构成为球形的槽，或者构成为矩形或梯形的槽。

4.按照上述权利要求之一所述的同步环(7、17、20)，其特征在于，所述凹部(13)设置在分度凸块(9)的中央。

5.按照上述权利要求之一所述的同步环(7、17、20)，其特征在于，所述定心面(10)在1°至40°、优选5°至20°、优选10°至15°的角度上沿周向方向延伸。

6.按照上述权利要求之一所述的同步环(7、17、20)，其特征在于，每个分度凸块(9)配设有两个定心面(10)，所述定心面设置在分度凸块(9)的两侧上。

7.按照上述权利要求之一所述的同步环(7、17、20)，其特征在于，所述同步环具有三个、六个或九个定心面(10)。

8.按照上述权利要求之一所述的同步环(7、17、20)，其特征在于，定心面(10)构成在定心凸块(16)上。

9.按照上述权利要求之一所述的同步环(7、17、20)，其特征在于，所述同步环在其外周上具有径向延伸的优选等距设置的棘轮齿(18)，其中，外周的至少一个区段(19、21)不具有棘轮齿(18)。

10.按照权利要求9所述的同步环(7、17、20)，其特征在于，所述同步环具有多个优选在周边上等距分布设置的、不具有棘轮齿(18)的区段(19、21)。

11.按照权利要求9或10所述的同步环(7、17、20)，其特征在于，在外周的不具有棘轮齿(18)的区段(19、21)的区域(14、15)中构成有径向向外延伸的材料加厚部(22)。

12.按照权利要求8至11之一所述的同步环(7、17、20)，其特征在于，所述同步环具有构成在定心凸块(16)的平面(25)上的斜切(23)或倒圆或半径。

13.按照权利要求12所述的同步环(7、17、20)，其特征在于，所述斜切(23)与所述平面(25)形成在1°至70°之间的角度。

14.按照权利要求8至13之一所述的同步环(7、17、20)，其特征在于，所述平面(25)的外棱边具有环绕的倒角(24)或倒圆或半径。

15.按照上述权利要求之一所述的同步环(7、17、20)，其特征在于，所述同步环由黄铜合金锻造而成。