CN108368891B - 同步装置 - Google Patents

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Abstract

在换挡变速器的同步装置(1)和用于接合挡位齿轮(2)的方法中提出，在挡位齿轮(2)和承载滑动套筒(11)的同步承载体(3)之间设置的同步环(14)在未接合的状态下可自由转动地设置，并且在接合过程中才被同步承载体(3)的捕获齿(19)通过摩擦接触捕获并且转动，直至捕获齿(19)能够啮合到同步环(14)的捕获齿部(18，24)中，并且滑动套筒(3)啮合到同步环(14)的锁定齿部(17)中并且随后啮合到离合器本体(7)的锁定齿部(12)中。

Description

同步装置
技术领域
本发明涉及一种用于换挡变速器的同步装置和一种用于借助至少一个同步环接合挡位齿轮的方法，所述同步环设置在同步承载体和挡位齿轮之间。
背景技术
车辆的换挡变速器中的同步装置用于在接合时匹配变速器输入轴和变速器输出轴的不同的转速。在现有技术中，在同步装置中，外部的同步环形状配合地与同步体连接，并且例如经由在其直径较小的一侧上构成的携动凸起接合到内部的同步环的凹部中。同步环通常是锥形地构成的摩擦环，所述摩擦环在其内部侧面上和/或在其外部侧面上具有摩擦面。在同步过程期间，同步环的摩擦面彼此摩擦配合地连接。这种同步装置由多个零部件构成，并且由于部件之间的接触而具有明显的拖曳力矩，尤其当彼此接触的部件具有不同的转速时如此。
DE 10 2008 047 484 A1示出一种齿轮变速器的同步装置，借助所述齿轮变速器，至少一个挡位齿轮能够相对于轴选择性地可转动地保持或抗扭地连接，其中同步装置为了在挡位齿轮和轴之间的转速补偿和转矩传递而包括滑动套筒，所述滑动套筒相对于承载滑动套筒的同步承载体抗扭地、然而可轴向移动地支承。至少一个同步环可轴向移动地支承在滑动套筒和挡位齿轮之间，并且以借助于滑动套筒可与挡位齿轮上的齿部形状配合地接合的方式设置。为了减小拖曳力矩而提出，不仅至少一个同步环、而且同步承载体分别具有携动件，所述携动件在其共同的接触部位上具有斜面，使得同步承载体相对于同步环的转动引起两个部件的间隔。
DE 10 2008 047 483 A1示出一种齿轮变速器的同步装置，借助所述同步装置，至少一个挡位齿轮相对于轴能够选择性地可转动地保持或抗扭地连接，其中同步装置为了挡位齿轮和轴之间的转速补偿和转矩传递具有滑动套筒，所述滑动套筒相对于承载该滑动套筒的同步承载体借助轴抗扭地或者可轴向移动地支承。为了接合挡位齿轮，设有两个同轴嵌套支承的同步环，所述同步环通过滑动套筒的轴向的滑动运动能形状配合地与挡位齿轮上的齿部接合地设置。为了减少拖曳力矩，同步环分别在其共同的接触部位上具有斜面，所述斜面在两个同步环彼此相互转动时将同步环沿相反的轴向方向彼此间隔开。
发明内容
本发明基于的目的是，提出一种用于换挡变速器的同步装置和一种用于接合挡位齿轮的方法，所述同步装置具有至少一个同步承载体、滑动套筒、挡位齿轮和至少一个同步环，所述同步环的拖曳力矩在未接合的状态中是最小的。
所述目的根据本发明通过权利要求1和6的特征来实现。
在有利的设计方案中，同步承载体具有可接合的捕获齿，所述捕获齿为了加速同步环而侧向地突出，并且与同步环的捕获齿形成摩擦接触。
本发明的一个有利的优点是，同步环根据本发明在挡位齿轮未接合的状态中可自由转动地设置，所述同步环在现有技术中经由携动件与同步装置的同步承载体形状配合地连接。通过所述措施，同步环的转速等于挡位齿轮的或锥形体的转速，由此减小或甚至完全避免在同步环之间、尤其在同步承载体、滑动套筒和挡位齿轮之间的拖曳力矩。
尤其有利的尤其还有噪声减少，所述噪声减少在构造上通过如下方式实现：外同步环仅仍具有用于同步承载体的轴向定向的止挡面，而现有技术中的携动件还具有在同步环和同步承载体之间的径向的接触部位。
在接合过程、即将挡位齿轮联接到同步承载体或滑动套筒上时，同步环必须首先达到滑动套筒的转速。为了所述目的，同步承载体具有有利地构成的捕获齿，所述捕获齿在滑动套筒轴向接合运动中与同步环的捕获齿形成接触，并且将同步环加速到同步承载体的转速，随后同步环通过滑动套筒轴向移动，直至同步环通过与配合锥形体的摩擦面的接触而具有相同的转速进而滑动套筒的连接是可能的。
在一个优选的实施例中，同步承载体的捕获齿的接合运动通过设为用于滑动套筒的中部定心的压力件来产生。在此，将压力件的径向运动用于，经由斜面产生捕获齿的轴向运动。这克服压力弹簧的力进行，所述压力弹簧将捕获齿在卸压时再次从与同步环的捕获齿的接合中拉出。
其他有利的设计方案在从属权利要求中描述。
附图说明
在附图中示出一个实施例，并且在下文中描述该实施例。附图示出：
图1示出换挡变速器的同步装置的剖面的示意图。
图2a示出同步环的齿部和同步承载体的捕获齿在接合状态中在绘图平面中展开的俯视图。
图2b示出同步环的齿部和同步承载体的捕获齿在未接合的状态中在绘图平面中展开的俯视图。
图3示出具有同步承载体的捕获齿的压力件的剖面。
具体实施方式
通过挡位齿轮2示出的换挡变速器的同步装置1根据图1具有同步承载体3，所述同步承载体形状配合地包围变速器轴4。挡位齿轮2经由轴承6可转动地设置在变速器轴4上。挡位齿轮2具有离合器本体7，所述离合器本体固定地与挡位齿轮2连接。同步承载体3在其外环周上具有外齿部8，用于抗扭地容纳滑动套筒11的内齿部9，所述滑动套筒相对于同步承载体3抗扭地、然而沿轴向方向可移动地设置。在同步承载体3或滑动套筒11与离合器本体7之间的中间空间中可自由转动地设置有同步环14。同步环14基本上由正齿轮构成，锥形体15连接于所述正齿轮。离合器本体7的锥形体15和同步环14分别具有共同作用的摩擦面16。
离合器本体7在其外环周上具有锁定齿部12，并且同步环14在其外环周上具有锁定齿部17。在接合过程中，滑动套筒11的内齿部9啮合到锁定齿部12和17中。在滑动套筒11相对于同步承载体3的中部位置中，例如在空转中，滑动套筒11借助于设置在同步承载体3中的弹簧加载的锁止机构13锁止。
同步环14的锥形体15在端侧具有朝向同步承载体3的在其环周上分布的捕获齿18。
在端侧与捕获齿18相对置地设置有同步承载体3的可接合的捕获齿19。捕获齿19根据图2a、2b通过适合的调节机构21可侧向地从同步承载体3的外围运动出来地设置。
在接合过程中，同步承载体3的捕获齿19的端侧首先接触同步环14的捕获齿18的端侧，并且将同步环14置于转动，直至捕获齿19能够形状配合地接合到设置在两个捕获齿18之间的容纳部24中。优选地，捕获齿18、19的端部设有摩擦衬片22、23。
作为用于接合同步承载体3的捕获齿19的调节机构21，在根据图3的优选的实施例中使用锁止机构13，所述锁止机构在接合过程中通过滑动套筒11克服设置的弹簧机构26、27、28的力被压向径向内部。锁止机构13基本上由柱形的锁止栓29构成，所述锁止栓具有截球头部31和锥形的端部32。锥形的端部32具有斜面33，所述斜面与弹簧加载的调节栓36的斜面34接触，所述调节栓在其与斜面34相反的端部上承载捕获齿19。锁止栓29的端部32借助于压力弹簧28支撑在同步承载体3上，以提高复位力。
为了同步，需要滑动套筒11从在图1中示出的空挡或怠速位置朝向离合器本体7轴向移动。所述轴向移动首先引起，锁止机构13径向地压入到同步承载体3中。经由斜面33、34产生捕获齿19的轴向运动，所述捕获齿首先触发预同步，在所述预同步中，将轴向力施加到同步环14上，所述轴向力经由摩擦面16传递到离合器本体7上，由此产生摩擦力矩。在所述阶段中，摩擦力矩引起同步环14和同步承载体3或滑动套筒11之间的转速匹配，使得为了移动滑动套筒11而需要提高轴向力，借此同步环14的锁定齿部17形状配合地锁止到滑动套筒11的内齿部9中。随着轴向的移动力升高和与此关联的完全作用的摩擦力矩，在滑动套筒11和同步环14之间进而在同步承载体3和离合器本体7之间进行转速匹配。
在第一次完成转速匹配之后，离合器本体7进而挡位齿轮2尤其由于摩擦面16同样是同步的，所述摩擦面建立同步环14和离合器本体7之间的摩擦配合。如果同步承载体3和离合器本体7之间的转速同步借助挡位齿轮2实现，那么滑动套筒11的直至遮盖离合器本体齿部12的接通是可行的。
附图标记列表：
1 同步装置
2 挡位齿轮
3 同步承载体
4 变速器轴
5
6 轴承
7 离合器本体
8 外齿部(3)
9 内齿部(11)
10
11 滑动套筒
12 锁定齿部(7)
13 锁止元件
14
15 锥形体(14)
16 摩擦面
17 锁定齿部(14)
18 捕获齿(14)
19 捕获齿(3)
20
21 调节机构
22 摩擦衬片(18)
23 摩擦衬片(19)
24 容纳部(14)
25
26 压力弹簧
27 压力弹簧
28 压力弹簧
29 柱形栓(13)
30
31 截球头部
32 端部(19；20)
33 斜面(29)
34 斜面(36)
35
36 调节栓

Claims (7)

1.一种用于换挡变速器的同步装置，所述同步装置具有同步承载体和相对于所述同步承载体能轴向移动地设置的滑动套筒，以及至少一个同步环，所述同步环用于在所述同步承载体和挡位齿轮之间的转速差补偿，
其特征在于，
所述同步环(14)能相对于所述同步承载体(3)和所述滑动套筒(11)自由转动地设置，和
所述同步承载体(3)具有用于转动所述同步环(14)的可接合的捕获齿A(19)，所述同步环(1 4)具有用于接合所述捕获齿A(19)的捕获齿B(18)。
2.根据权利要求1所述的同步装置，
其特征在于，
所述同步环(14)在两个捕获齿B(18)之间分别具有容纳部(24)，所述容纳部用于形状配合地接合所述同步承载体(3)的可接合的所述捕获齿A(19)。
3.根据权利要求1或2所述的同步装置，
其特征在于，
所述同步承载体(3)具有能径向移动的用于固定滑动套筒(11)的锁止机构(13)，并且所述锁止机构(13)具有用于产生所述捕获齿A(19)的轴向接合运动的斜面(33)。
4.根据权利要求3所述的同步装置，
其特征在于，
所述锁止机构(13)的所述斜面(33)与承载所述捕获齿A(19)的调节栓(36)的斜面(34)接触。
5.根据权利要求4所述的同步装置，
其特征在于，
设有弹簧机构(26，27)，用于产生作用于所述捕获齿A(19)上的复位力。
6.一种用于借助于同步装置来接合换挡变速器的挡位齿轮的方法，所述同步装置具有与变速器轴抗扭地连接的同步承载体和能轴向移动地设置在所述同步承载体上的滑动套筒，所述滑动套筒能够借助于其内齿部啮合到同步环和离合器本体的锁定齿部中，
其特征在于，
在接合过程中，首先将所述同步承载体(3)的可接合的捕获齿A(19)轴向地移动，直至所述捕获齿A在端侧上与所述同步环(14)的捕获齿B(18)形成摩擦接触并且将所述同步环置于转动，直至所述捕获齿A(19)能够形状配合地接合到所述同步环(14)的容纳部(24)中并且所述滑动套筒(11)的所述内齿部(9)能够啮合到所述同步环(14)的锁定齿部(17)中并且随后啮合到所述离合器本体(7)的锁定齿部(12)中。
7.根据权利要求6所述的方法，
其特征在于，
将设置在所述同步承载体(3)中的锁止机构(13)的径向运动用于所述同步承载体(3)的所述捕获齿A(19)的轴向的调节运动。
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