CN108691916B - 具有定心面的同步组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种同步组件，其具有：轮毂(10)，至少一个承压件(30)，所述承压件支承在所述轮毂(10)上；和至少一个同步环(20)，其中所述承压件(30)设置有多个对中面(40，41，42)，所述对中面直接靠置在至少两个设置在所述同步环(20)上的靠置面(50，51)上，其中至少一个对中面(40)靠置在径向向外指向的靠置面(50)上而至少一个另外的对中面(41)靠置在径向向内指向的靠置面(51)上。

Description

具有定心面的同步组件
技术领域
本发明涉及一种同步组件，其具有轮毂、支承在轮毂上的至少一个承压件和至少一个同步环。
背景技术
尤其在机动车中，常常使用在US 2 221 894中公开的类型的同步装置。在此，在换挡变速器的轴上抗扭转地安置轮毂，该轮毂也可以称作同步体。在该轮毂上抗扭转地设置滑动套筒，该滑动套筒可在轴向方向上移动。该滑动套筒用于与变速器齿轮建立抗扭转的连接，该变速器齿轮在轮毂两侧抗扭转地支承在变速器轴上。为此目的，齿轮设置有切换齿部，滑动套筒的边缘部段可以推移到所述切换齿部上。
在滑动套筒接合到切换齿部中之前，转速必须一方面与滑动套筒和轮毂而另一方面必须与变速器齿轮同步。为此目的，设置至少一个同步环，所述同步环设置在轮毂上，并且一旦滑动套筒从其中部位置或中性位置运动出来，则与对应的摩擦面接合，该摩擦面与变速器齿轮关联。只要在轮毂与变速器齿轮之间存在相对转速，则推动同步环相对于轮毂在周向方向上进入锁止位置中，在该锁止位置中滑动套筒不能接合到变速器齿轮的切换齿部中。当转速完全(或至少近似完全)是适配的并且由此不再有牵引力矩(Schleppmoment)(或仅还有小的牵引力矩)作用于同步环，则同步环才能够相对于轮毂移动，使得滑动套筒可以被接通。这样的运行方式是普遍知晓的。
因为同步环受制于功能不仅在轴向方向上而且在周向方向上必须相对于轮毂(并且由此也相对于滑动套筒和擒纵轮)调整，所以不能可靠地防止：同步环不受控地相对于轮毂和滑动套筒运动并且在此受激发而振动。振动导致同步环本身的内部应力并且也会导致同步环不受控地冲撞变速器中包围其的组件并且在此可能会进一步受激发而振动。此外，振动会因变速器轴的不平顺的运行而激发，这因向着机动车中所使用的内燃机的小的缸数的趋势而增强，三缸发动机没有四缸发动机运行平顺。
为了将同步环保持在限定的位置中，在DE 10 2014 103 171A1中公开了，承压件借助合适的靠置面作用于同步环。为此，承压件在其径向所观察的靠内的侧上设置有凹进部，同步环用接片接合到凹进部中。以此方式，同步环是固定的并且不能按不期望的方式运动。
发明内容
本发明的任务在于，如下地改进已知的同步组件，尤其是在高转速的情况下，以更为可靠的方式减小或完全防止同步环的振动的形成。
为了解决该任务，根据本发明设置一种同步组件，其具有：轮毂，至少一个承压件，所述承压件支承在轮毂上；和至少一个同步环，其中承压件设置有多个对中面，所述对中面直接靠置在至少两个设置在同步环上的靠置面上，其中至少一个对中面靠置在径向向外指向的靠置面上而至少一个另外的对中面靠置在径向向内指向的靠置面上。本发明基于如下基本构思：让承压件作用于同步环，使得在高转速并且离心力相应高时承压件不能向外从同步环脱掉，由此失去施加到同步环上的固定作用。取而代之，同步环的径向向内指向的靠置面将保持作用施加到承压件上。甚至当承压件受径向作用的离心力径向向外抬起时，与同步环的联接保持维持。在此，根据本发明的组件的特征在于构造上简单的构型。
根据本发明的一个设计方案，设计为，对中面中的两个对中面至少分部段地彼此平行地定向。尤其设计为，对中面在径向方向上看彼此对置。对中面因此形成一种移动引导部，在该移动引导部内同步环的靠置面可以在轴向方向上移动。
优选地，设计为，承压件设置有另外的对中面，其中所述对中面至少分部段地垂直于上述的对中面定向。通过该设计方案可以保证，同步环不仅在径向方向上而且在周向方向上对中并且变成可能的振动运动。
在本发明的另一设计方案中，设计为，对中面沿着柱面延伸，所述柱面对中到轮毂的中心轴线。由此确保了，在同步环围绕周向方向相对于承压件调整时，同步环的靠置面不会卡夹在承压件的对中面之间。此外，即使在同步环翻转时，径向对中作用也保持不变。
在此，于是优选靠置面沿着柱面延伸，该柱面对中于轮毂的中心轴线。靠置面于是平行于对中面延伸，使得保证了在对中面与靠置面之间的面接触。
根据本发明的另一设计方案，设计为，靠置面通过同步环的塑性形变的部段构成。同步环的靠置面于是可以以小的开销通过将同步环的毛坯的合适的部段弯曲来获得。
同步环的塑性形变的其上设置有同步环的靠置面的部段在此优选构成为模制的接片。这样的接片于是可以以小的开销设置在基本体的坯料上，尤其是设置在闭锁齿部的区域中。接着，接片从由闭锁齿部形成的平面被弯曲到同步环的卷边上。
根据本发明的一个优选的实施形式，设计为，借助弹簧将承压件在径向方向上向内推动。这保证了，同步环尤其是在低转速时被可靠地对中。同时，提供了用于滑动套筒的中心对中。
优选地，承压件由塑料构成。因此可能的是，承压件以低价格注塑。此外，由于塑料的固有弹性，出现的振动可以非常好地衰减。
附图说明
在下文中参照实施例描述了本发明，该实施例在所附的附图中示出。在附图中：
图1示出了根据第一实施形式的同步组件的透视图；
图2示出了在第一实施形式中使用的承压件的透视图；
图3示出了在第一实施形式中使用的承压件的细节视图，该承压件与两个同步环联接；
图4示出了根据第二实施形式的同步组件的透视图；
图5示出了在第二实施形式中使用的承压件的透视图；以及
图6示出了在第二实施形式中使用的承压件的细节视图，该承压件与两个同步环联接。
具体实施方式
在图1中，示出了同步组件5，所述同步组件如一般所知晓的那样用于将一个或多个变速器齿轮(未示出)抗扭转地与变速器轴连接(同样未示出)。同步组件包含轮毂10(同步体)，所述轮毂借助轮毂齿部12抗扭转地设置在变速器轴上。变速器轴沿着中心轴线M延伸，所述中心轴线同时是用于变速器齿轮以及同步组件5的中心和旋转轴线。
变速器齿轮作为浮动轮
Figure BDA0001621041700000041
设置在变速器轴上。当要使用其中一个与对应的变速器齿轮关联的档位时，该变速器齿轮必须抗扭转地与变速器轴连接。这在这里借助根据US 2 221 894的类型的同步装置来进行，该同步装置本身是已知的并在下文中仅在其必要技术特征方面予以阐述。
轮毂10沿着其外环周设置有滑动套筒齿部14，在该滑动套筒齿部上抗扭转地但在轴向方向上可移动地设置滑动套筒16。为此，在滑动套筒16的内环周上设置内齿部17。(未示出的)换挡杆可以与滑动套筒16共同作用，以便切换挡位。
每个变速器齿轮都设置有切换齿部，滑动套筒16用其内齿部17推移到换挡齿部上，其方式是：滑动套筒从其在这些图中示出的中间或中性位置在轴向方向上移动相应远。由此，建立变速器轴经由轮毂10和滑动套筒16到相应的变速器齿轮的抗扭转的连接，使得相应的档位可以用于转矩传递。
当滑动套筒16和相应的变速器齿轮的转速相同或至少近似相同时，可以在磨损和舒适性方面有益地建立在滑动套筒16与相应的切换齿部之间抗扭转的连接。为了保证这，将组件的转速同步以开始切换过程。
为此，为每个变速器齿轮设置至少一个同步环20，所述同步环的主要任务在于，一旦滑动套筒16从其中心位置出来运动至变速器齿轮，则与相应的变速器齿轮相关联的摩擦面摩擦接合。此外，相应的同步环20具有如下功能，只要一方面轮毂10和由此滑动套筒16的转速而另一方面相应的变速器齿轮的转速尚未充分彼此适配，就防止滑动套筒的接通，即接合到切换齿部中。为此目的，每个同步环20都具有闭锁齿部22，该闭锁齿部的齿部模数对应于滑动套筒16的内齿部17以及滑动套筒齿部14的齿部模数。
每个同步环20设置在轮毂10上使得其在环周方向上可受限地转动。可能的转动角度在此设定为使得同步环20的闭锁齿部22的齿当其处于最大被转动的位置中时与滑动套筒16的内齿部的齿对置。只有当滑动套筒16和对应的变速器齿轮的转速至少近似适配时，才可以通过在滑动套筒16上和在闭锁齿部22上的合适的棱面共同作用将变速器齿轮沿着环周方向被转动回到如下位置中，在该位置中滑动套筒16可以沿着轴向方向调整，直至滑动套筒接合到对应的变速器齿轮的切换齿部中。
为了在切换过程开始时将对应的同步环20与同其关联的摩擦面接合，在轮毂上设置多个承压件(Druckstück)30，所述承压件接合到轮毂10的相应的凹进部32中。常见的是三个承压件，其均匀地围绕轮毂10的环周分布。
每个承压件30具有卡锁元件34(参见图2)，其呈硬化的球形式，所述球被弹簧35从承压件30推出来并且推动抵靠在滑动套筒16的内侧上的卡锁面。为了使滑动套筒16沿着轴向方向移动，于是卡锁元件34必须沿着径向方向向内克服弹簧的作用来调整。
到目前所描述的博格华纳同步环的结构是普遍知晓的。同样已知的是，具体在这些图中示出的结构可以在不同的边界条件方面予以修改。因此，博格华纳同步环的基本功能始终是相同的。
以下描述了，根据本发明的同步组件如何构成，以便在高转速时降低或完全避免同步环20的振动和承压件30的抬起。
承压件30具有两个对中面，所述对中面设置用于与同步环共同作用：径向靠外的对中面40和径向靠内的对中面41。
径向靠外的对中面40划分成两个分开的子面，所述子面分别形成在承压件30上的两个翼形件43中的一个上。这两个翼形件43相对于同步组件的中心轴线M沿着轴向方向延伸。
径向靠内的对中面41在连贯的同样沿着轴向方向延伸的伸展部44上构成。
对中面40、41在环周方向上看是弯曲的，其中弯曲中心点在中心轴线M上。
在轴向方向上看，对中面距中心轴线M有恒定的间距地构成。
如果在想象中将承压件围绕中性轴线M旋转，则对中面于是划出薄壁的柱体或环，其具有平行的外壁和内壁。
如在图2中可看到的那样，承压件关于中心平面对称地构成，所述中心平面垂直于中心轴线M。该承压件于是在沿着轴向方向上彼此背离的侧上具有对中面40、41。
每个同步环20(参见图3)设置有多个靠置面50、51，所述靠置面分别关联有承压件30的对中面40、41。靠置面50通过接片52的径向靠外的侧形成，所述接片与同步环一体式构成，而靠置面51通过接片52的径向靠内的侧形成。
接片52从同步环的设置有闭锁齿部22的侧开始延伸，并且弯曲为使得其沿着轴向方向延伸。
在此，接片52(具体而言同步环对于每个承压件具有一个接片52并且因此通常具有三个接片)沿着周向方向上弯曲地构成，其中弯曲中点在中心轴线M上。接片52的壁厚度是恒定的并且略微小于在对中面40、41之间沿着径向方向所测得的间距。
接片52于是接合到在对中面40、41之间的间隙中，使得径向向内指向的对中面40靠置在径向向外指向的靠置面50上(或以小的间隙与该靠置面对置)，而径向向外指向的对中面41靠置在径向向内指向的靠置面51上(或以小的间隙与该靠置面对置)。
同步环20因此在承压件30中在径向方向上固定，使得同步环不能不受控地运动。在正常状态中，在此承压件通过卡锁元件34和弹簧35被径向向内挤压，使得接片52也被径向向内挤压。
对于同步环的径向定向和对中需要至少两个或理想情况下三个的承压件。作用于接片52的径向起作用的力必须相互补偿。由此将同步环径向对中。
甚至当承压件30在转速非常高的情况下被沿着径向方向向外调整时，对中面41保证了，维持与同步环20的接触和由此保持对中效果。
对中也通过如下方式来辅助：三个承压件30作用于每个同步环20。
因为在对中面40、41之间的间隙沿着周向方向以与接片52相同的方式弯曲并且附加地在周向方向上行敞开，所以承压件30并不妨碍同步环20在周向方向上的运动。因此，在相对转动时出现的摩擦力使得衰减可能的振动激励。
在图4至图6中示出了第二实施形式。对于从第一实施形式中已知的组件使用相同的附图标记，并且就此而言参考上面的阐述。
在第一实施形式与第二实施形式之间的差别在于，在第二实施形式中在对中面40、41之间的间隙在周向方向上并不是敞开的，而是闭合的。为此，承压件30如尤其在图5中可看到的那样具有另外的对中面42。对中面42最远地延伸至对中面40、41(至少分部段地；角度在这里可以在70°与90°之间)并且由此垂直于中心轴线M以及建立它们之间的连接。
如在图6中可看到的那样，在对中面42之间的间距大于接片52的宽度，使得对中面42并不妨碍同步环20的翻转(umschlagen)。只有在同步环过度运动时，对中面42才用于在周向方向上振动衰减和对中。
由于同步环20经由承压件30对中，在两个实施形式中形成同步环20的振动减小。因为同步环悬挂到承压件上，所述同步环可以预安装在承压件上并且由此预安装在同步组件上。这样，总体上可以提供预安装的组件，所述组件于是嵌入在变速器中。

Claims (10)

1.一种同步组件，其具有：轮毂(10)，至少一个承压件(30)，所述承压件支承在所述轮毂(10)上；和至少一个同步环(20)，其中所述承压件(30)设置有多个对中面(40，41，42)，所述对中面直接靠置在至少两个设置在所述同步环(20)上的靠置面(50，51)上，其中至少一个对中面(40)靠置在径向向外指向的靠置面(50)上而至少一个另外的对中面(41)靠置在径向向内指向的靠置面(51)上。
2.根据权利要求1所述的同步组件，其特征在于，多个对中面(41)中的一个至少分部段地平行于多个对中面(40)中的另一个定向。
3.根据权利要求1或2所述的同步组件，其特征在于，所述对中面在径向方向上看彼此相对置。
4.根据权利要求1或2所述的同步组件，其特征在于，所述承压件(30)设置有其他的对中面(42)，其中所述其他的对中面(42)至少分部段地垂直于所述对中面(40，41)定向。
5.根据权利要求1或2所述的同步组件，其特征在于，所述对中面(40，41)沿着柱面延伸，所述柱面对中于所述轮毂(10)的中心轴线(M)。
6.根据权利要求5所述的同步组件，其特征在于，所述靠置面(50，51)沿着柱面延伸，所述柱面对中于所述轮毂(10)的中心轴线(M)。
7.根据权利要求1或2所述的同步组件，其特征在于，所述靠置面(50，51)通过所述同步环(20)的塑性形变的部段形成。
8.根据权利要求1或2所述的同步组件，其特征在于，所述靠置面(50，51)构成在模制于所述同步环(20)上的接片(52)，所述接片从所述同步环(20)的闭锁齿部(22)的平面弯曲到所述同步环(20)的卷边上。
9.根据权利要求1或2所述的同步组件，其特征在于，所述承压件(30)由弹簧(35)沿着径向方向向内朝向轮毂的中心轴线(M)推动。
10.根据权利要求1或2所述的同步组件，其特征在于，所述承压件(30)由塑料构成。
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