CN111527320B - 用于进行同步的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在轴(2)与可旋转地设置在所述轴(2)上的空套轮(7)之间进行同步的设备(11,12),所述设备具有操纵装置(9)、同步装置(21)和离合器装置(20)。为了在所需的结构空间方面优化所述设备,在空套轮(7)的运行齿部的径向内部容纳有锁止装置,所述锁止装置以锁止作用的方式设置在操纵装置(9)与同步装置(21)之间,所述操纵装置关于空套轮(7,8)可从径向外部操纵,所述同步装置设置在空套轮(7)的运行齿部的径向内部。

Description

用于进行同步的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于在轴与可旋转地设置在轴上的空套轮之间进行同步的设备,所述设备具有操纵装置、同步装置和离合器装置。本发明还涉及一种具有轮对的变速器,所述轮对分别包括固定轮和空套轮,以表示变速器中的挡位。本发明还涉及一种用于借助上述设备在变速器轴与可旋转地设置在变速器轴上的空套轮之间进行同步的方法。
背景技术
从德国专利文献DE 199 82 494 C1中已知一种用于换挡变速器的同步装置,所述同步装置具有:在变速器轴上在变速器轴的环周方向上抗扭地设置的同步体;在同步体上沿着变速器轴的纵向中间轴线可移动地设置的接合套;在变速器轴上可旋转地支承的且连接到同步体上的至少一个挡位齿轮,所述挡位齿轮与离合器体连接或设有联接齿部并且可经由离合器体或联接齿部借助于接合套与同步体联接。从德国公开文献DE 10 2009 027438 A1中已知一种用于换挡变速器的同步设备,所述同步设备具有同步体和至少一个同步环,所述同步体和至少一个同步环可借助于定位装置在环周方向上彼此紧固,其中定位装置由设置在同步环处的且基本上在轴向方向上延伸的至少一个突出部形成,所述突出部接合到同步体的至少一个凹部中,其中凹部具有至少一个倾斜的面部段,在同步环相对于同步体扭转时,突出部滑动地平置在所述面部段上。从德国公开文献DE 10 2010 002 932 A1中已知一种用于车辆变速器的同步装置,所述同步装置包括接合套、同步环、离合器体和同步体,其中在同步体处和在同步环处分别设有至少一个斜面,在所述斜面处,同步体和同步环面式地接触;以及设有至少一个在同步体与同步环之间起作用的弹性元件,所述弹性元件产生在环周方向上起作用的力,所述力将同步体和同步环的斜面挤压到彼此上,使得在同步环上产生朝向同步体作用的力分量。
发明内容
本发明的目的是,在所需的结构空间方面优化用于在轴与可旋转地设置在轴上的空套轮之间进行同步的设备,所述设备具有操纵装置、同步装置和离合器装置。
在用于在轴与可旋转地设置在轴上的空套轮之间进行同步的设备中,其中所述设备具有操纵装置、同步装置和离合器装置,所述目的通过如下方式实现:在所述空套轮的径向内部容纳有锁止装置,所述锁止装置以锁止作用的方式设置在操纵装置与同步装置之间,所述操纵装置关于空套轮可从径向外部操纵,所述同步装置设置在空套轮的运行齿部的径向内部。锁止装置在轴向方向上有利地与空套轮重叠地设置。由此,可以节省轴向结构空间。锁止装置防止离合器装置的过早联接。当在轴与空套轮之间的转速差基本上下降到零时,锁止装置才允许轴向方向上的操纵运动,所述操纵运动从环周方向上的操纵运动中转换而来并且传输到离合器装置上。环周方向上的操纵运动有利地经由操纵元件,如齿轮,在空套轮的径向外部施加。同步装置包括具有多个同步环的同步环组,所述多个同步环通过施加轴向操纵力置于摩擦接触,使得产生摩擦力矩,所述摩擦力矩也称为同步力矩。离合器装置优选地实施为形状配合式离合器,例如实施为爪式离合器。为了紧凑地和可靠地构成设备的轴向构造,锁止装置设置在操纵装置的操纵元件与同步装置的同步环之间,经由所述锁止装置可以操纵同步装置。
所述设备的一个优选的实施例的特征在于,锁止装置能够经由斜坡操纵,以便将操纵装置的操纵元件的旋转运动转换成轴向的操纵运动。只要轴和空套轮基本上具有相同的转速,由操纵元件产生的操纵力就克服锁止装置的反作用的锁止力,并且离合器装置将轴抗扭地与空套轮连接。
所述设备的另一优选的实施例的特征在于,锁止装置包括至少一个锁止元件。锁止元件相对于空套轮例如通过传输元件是扭转止动的。锁止元件可以实施为锁止环。但是,锁止元件也可以包括多个锁止区段。锁止装置也可以包括多于一个锁止元件。
所述设备的另一优选的实施例的特征在于,锁止元件设有操纵斜面。也称为顶部斜面的操纵斜面有利地也设置在同步装置和/或离合器装置处。在通过操纵装置操纵设备时,力经由顶部斜面或引导斜面传输到同步环组上。在进行异步时,同步环组的同步环可以相对于同步装置扭转顶部斜面或引导斜面的宽度,从而防止同步装置的进一步移动。在空套轮和轴达到同步运转时,同步装置使同步环组的同步环倒转并且进一步在轴向方向上移动,然而有利地仅移动磨损余量的量值。
所述设备的另一优选的实施例的特征在于,锁止元件能够经由斜坡可轴向运动。如果操纵元件相对于空套轮扭转,那么锁止元件经由斜坡轴向朝向同步装置移位。因此,斜坡在操纵元件与锁止元件之间起作用,所述锁止元件抗扭地、但是轴向可移位地与空套轮耦联。
所述设备的另一优选的实施例的特征在于,在锁止元件与同步装置的同步环之间设置有弹簧装置。弹簧装置例如实施为弹簧环。但是,弹簧装置也可以包括多个弹簧区段,例如三个弹簧区段或弹簧弧部。经由例如实施为线形弹簧的弹簧装置,安置同步环组的同步环,也就是说置于摩擦接触。由此,产生轻微的摩擦力矩,其中同步环相对于锁止元件扭转。引导斜面或顶部斜面轴向彼此叠置。经由引导斜面或顶部斜面可以将相对大的力传输到同步环上。
所述设备的另一优选的实施例的特征在于,锁止元件实施为锁止环。引导斜面或顶部斜面例如在径向外部施加在锁止环处。此外,在锁止环处施加操纵斜坡。经由操纵斜坡,与在操纵元件例如行星齿轮架处设有的对应的配对斜坡共同作用地,可以将操纵元件在环周方向上的操纵运动转换成锁止环的轴向运动。
所述设备的另一优选的实施例的特征在于,锁止装置包括三个锁止元件。三个锁止元件在环周方向上有利地均匀分布地设置。在锁止元件处,施加有引导斜面或顶部斜面,所述引导斜面或顶部斜面与同步装置的同步环处的对应的引导斜面或顶部斜面共同作用。通过引导斜面或顶部斜面的共同作用,同步环在锁止元件轴向运动时轻微扭转。
所述设备的另一优选的实施例的特征在于,操纵装置包括行星齿轮传动机构的行星齿轮传动机构元件。操纵装置的操纵元件例如是行星齿轮传动机构的行星齿轮架、齿圈或太阳轮。操纵元件可以一件式与行星齿轮传动机构的行星齿轮架、齿圈或太阳轮连接。但是,根据实施方案,齿圈、太阳轮或行星齿轮架也可以是操纵装置的操纵元件。为了操纵设备,行星齿轮传动机构元件限定地扭转或枢转,以便产生相对扭转。所述相对扭转优选地通过斜坡转换成轴向操纵运动。
所述设备的另一优选的实施例的特征在于,同步装置包括接合套。接合套例如在径向内部配备有齿部,所述齿部与例如在径向外部在离合器体处设有的互补的齿部共同作用,以便在离合器装置闭合时能够实现在轴与空套轮之间的扭矩传输。在此,齿部例如实施为插接齿部,使得接合套能够在轴向方向上相对于离合器体运动。在接合套的和离合器体的朝向彼此的端部处,有利地设有引导斜面或顶部斜面。由此,简化在接合套与离合器体之间的齿部接合。
所述设备的另一优选的实施例的特征在于,锁止元件通过至少一个传输元件抗扭地与空套轮连接。传输元件可以形状配合地与空套轮连接,例如经由接合到凹部中的销连接。但是,传输元件也可以实施为凸起部或接片。根据实施方案,传输元件例如施加在接合套处。传输元件有利地能够实现已通过上述斜坡引起的操纵运动的复位。有利地,在环周方向上均匀分布地设置有多个传输元件。
所述设备的另一优选的实施例的特征在于,在同步装置的同步环与传输元件之间作用有具有扭转间隙的止挡部。
所述设备的另一优选的实施例的特征在于,离合器装置实施为自断开的形状配合式离合器。这意味着,离合器装置在未操作状态中断开,即在空套轮与轴之间不传输扭矩。
所述设备的另一优选的实施例的特征在于,离合器装置在闭合状态中被锁定。锁定有利地以斜坡实现,尤其通过在斜坡处的对应的凸台实现。
所述设备的另一优选的实施例的特征在于,接合套包括球压件,所述球压件与返回斜坡共同作用,以便将接合套保持在最终位置中。
在具有轮对的变速器中,其中所述轮对分别包括固定轮和空套轮以表示在变速器中的挡位,上述目的替选地或附加地通过如下方式实现:至少一个上述用于进行同步的设备设置在变速器的在变速器轴上相邻的两个空套轮之间。行星齿轮传动机构优选地设置在两个空套轮之间。行星齿轮传动机构的操纵元件即例如行星齿轮传动机构的太阳轮、齿圈或行星齿轮架的相对扭转产生对应的空套轮的同步。操纵元件例如可经由止挡部与所配属的空套轮耦联,其中仅在各一个预设的旋转方向的情况下,由一个止挡部或多个止挡部释放所述一个空套轮或所述另一空套轮。由此,可以以简单的方式和方法可靠地防止两个挡位的不期望的同时挂入。
在用于尤其在上述变速器中借助上述设备在变速器轴与可旋转地设置在变速器轴上的空套轮之间进行同步的方法中,上述目的替选地或附加地通过如下方式实现:通过操纵装置相对于空套轮的相对运动使同步装置和离合器装置相继移位,使得空套轮抗扭地与变速器轴连接,其中锁止装置确保:当变速器轴和空套轮基本上具有相同的转速时,对应的空套轮才与变速器轴抗扭地连接。
附图说明
本发明的其他优点、特征和细节从以下描述中得出,在所述描述中,参照附图详细描述不同的实施例。附图示出:
图1示出具有变速器输入轴和变速器输出轴的变速器,在所述变速器输入轴上设置有两个固定轮,在所述变速器输出轴上设置有与固定轮啮合的两个空套轮;
图2示出图1中的局部图,具有用于在变速器输出轴与两个空套轮之间进行同步的设备;
图3示出图2中的放大的局部图,其中图解说明在图3中左边的空套轮的操纵;
图4A示出在离合器装置断开时图1至图3中的设备的接合套的立体示图;
图4B示出在离合器装置闭合时与在图4A中相同的示图;
图5示出图1至图3中的设备的行星齿轮架的立体示图,具有实施为锁止环的锁止元件;
图6示出图1至图3中的设备的分解示图,具有变速器输出轴和两个空套轮;
图7示出与在图2中相似的示图,具有根据第二实施例的具有球压件和返回斜坡的设备;
图8示出图7中的放大的局部图;
图9示出在离合器装置断开时在图7中左边的空套轮的立体剖面图;
图10示出在离合器装置闭合和锁定时与在图9中相同的示图;
图11示出具有锁止装置的同步环的立体示图;
图12示出具有图11中的同步环和锁止装置的行星齿轮架的立体剖面图;
图13示出与在图2中相似的示图,具有根据另一实施例的两个空套轮的完整纵剖面;
图14示出图13中的放大的局部图;
图15A示出在离合器装置断开时接合套的立体示图,具有用于接合套的运动装置;
图15B示出在离合器装置闭合和锁定时与在图15B中相同的示图;
图16示出具有锁止装置的两件式行星齿轮架的分解示图;
图17示出用于进行同步的运动装置的部分剖开的立体示图,具有太阳轮和锁止装置;
图18示出图17中的锁止装置的分解示图,具有接合套、同步环和用于锁止装置的运动元件;以及
图19示出图18中的锁止装置,具有处于安装状态中的同步环。
具体实施方式
在图1中示出具有变速器输入轴1和变速器输出轴2的变速器10。变速器输出轴2借助于两个支承装置3、4平行于变速器输入轴1和在图1中围绕水平延伸的旋转轴线可旋转地支承。
在变速器输入轴1上设置有两个固定轮5、6。固定轮5、6抗扭地与变速器输入轴1连接。在变速器输出轴2上设置有两个空套轮7、8。空套轮7与固定轮5啮合。空套轮8与固定轮6啮合。
空套轮7、8相对于变速器输出轴2可旋转地支承,但是,在操纵时可以抗扭地与变速器输出轴2连接,以便与对应的固定轮5、6一起实现变速器10中的挡位。操纵经由在空套轮7、8的径向外部的操纵装置9进行。
在图2、图7和图13中,在示出不同的实施例的所示剖面图中可见,在图1中以10标注的变速器包括两个用于进行同步的设备11、12。用于进行同步的设备11配属于在图2、图7和图13中在左边设置的空套轮7。用于进行同步的设备12配属于在图2、图7和图13中在右边设置的空套轮8。
操纵装置9包括在外径处设有齿部的操纵轮13。操纵轮13的外径大于两个空套轮7、8的外径。在轴向方向上,操纵轮13设置在两个空套轮7、8之间。
设备11、12容纳在空套轮7、8的径向内部的对应的凹部中。操纵轮13在两个空套轮7、8之间从用于设备11、12的容纳空间中从空套轮7、8之内径向向外引导出来。因此,例如借助于所驱动的齿轮,操纵轮13可以在空套轮7、8的径向外部来操纵。在操纵时,操纵轮13被扭转或枢转。
在图2、图3、图7、图8和图13、图14中可见,操纵装置9包括行星齿轮传动机构14。行星齿轮传动机构14设置在位于径向内部且在轴向上位于相邻的空套轮7、8之间的空腔中。通过行星齿轮传动机构14可以减小变速器中用于操纵装置9的轴向结构空间。
行星齿轮传动机构14包括太阳轮15、齿圈16和行星轮17。行星轮17可旋转地支承在行星齿轮架18中。太阳轮15与行星轮17啮合,所述行星轮又与齿圈16啮合。行星齿轮架18在设备11、12的未操纵状态中与空套轮7基本上同步地旋转。太阳轮15在设备11、12的未操作状态中与空套轮8基本上同步地旋转。
术语“基本上同步”在上下文中意味着,太阳轮15和行星齿轮架18在通过操纵装置9的操纵后可以以限定的角度相对于空套轮7、8扭转,以便触发离合过程、换挡过程和/或同步过程。
在对操纵装置9进行操纵时,齿圈16扭转。在操纵装置9的操纵和未操纵状态中,齿圈16固定。那么,齿圈16具有与固定的传动机构相同的转速。因此,在操纵装置9的未操作状态中,行星齿轮传动机构14的齿圈16的转速为零。
当齿圈16扭转时,那么行星齿轮架18或者太阳件或者说太阳轮15相对于所配属的空套轮7、8扭转。然后,在操纵用于进行同步的设备11、12时利用所述相对扭转角。
用于进行同步的设备11、12包括离合器装置20和同步装置21。离合器装置20包括离合器体22,所述离合器体用于实现在轴2与空套轮7、8中的一个空套轮之间的抗扭的连接。
在图1至图6中示出的实施例中,配属于左边的空套轮7的设备11还包括具有锁止元件24的锁止装置23。锁止装置23起锁止作用地设置在操纵装置9与接合套25之间,接合套又配属于离合器装置20和同步化装置21。同步化装置21包括具有多个同步环的同步环组,在所述多个同步环中,外部的,即径向外部的同步环设有附图标记26。
在图2中在下部可见,设备11还包括用于锁止元件24的运动装置27或操纵装置27。锁止元件24的操纵经由操纵斜坡28进行。锁止元件24的复位经由例如实施为返回板的返回元件29进行。
在图3中可见,同步装置21配属有运动装置或操纵装置30。运动装置或操纵装置30包括斜坡28。锁止元件24为了实现与空套轮7抗扭的连接而包括槽32。槽32防止锁止元件24相对于空套轮7扭转。为了所述目的,例如实施为销的传输元件33接合到槽32中。传输元件33从接合套25径向向外伸出。
设备11还包括弹簧装置34,弹簧装置实施为弹簧环或实施为线形弹簧。弹簧装置34用于安置同步装置21的同步环组的同步环,以便产生轻微的摩擦力矩。这引起,同步环26相对于锁止元件24扭转,直至也称为操纵斜面或顶部斜面的引导斜面轴向并排。然后,经由所述顶部斜面可以将大的力传输到同步环26上。
在图4A、图4B和图6中可见,在接合套25处在径向外部设有多个实施为销的传输元件33、35。有利地,总共三个传输元件33、35均匀地分布在接合套25的环周上。在径向内部,接合套25具有插接齿部,所述插接齿部用于建立与离合器装置20的离合器体22抗扭的连接。为了所述目的,离合器体22和空套轮7的毂部件在径向外部具有互补的插接齿部。
传输元件33和35接合到在图4A和图4B中以虚线表明的返回元件42的凹部中。凹部配备有返回斜坡36、37,所述返回斜坡与传输元件33、35一起引起接合套25的复位。
锁止元件24用于操纵在操纵元件19、行星齿轮架18与同步环26之间的同步。
在操纵元件19与锁止元件24之间,在图5中以28和46标记的斜坡起作用。锁止元件24通过传输元件33、35经由接合套25相对于空套轮7扭转止动。如果操纵元件19相对于空套轮7扭转,则锁止元件24经由斜坡28、46轴向朝向同步化装置21移位,所述同步化装置也简称为同步装置21。
在开始操纵时,弹簧环34使同步环26携动,直至同步环组的空气隙闭合并且同步环贴靠在彼此上。同步环26以一定的扭转角扭转,使得锁止元件24的顶部斜面44处于同步环26的顶部斜面或操纵斜面43之前。只要同步力矩起作用,实施为锁止环的锁止元件24锁止操纵元件19的进一步运动。
锁止元件24相对于空套轮7的扭转止动进而从锁止元件24到空套轮7的扭矩传输经由传输元件33、35进行,所述传输元件设置在接合套25处并且在径向内部在锁止元件24处接合到槽32、45中。
在同步结束之后,同步环26可以经由顶部斜面或操纵斜面43、44倒转。如在图4A和图4B中可见,在操纵元件19相对于空套轮7进一步扭转时,操纵元件19处的(未示出的)携动部与用于接合套25的操纵装置或运动装置27的返回元件42处的凹部的下止挡部38进行止挡。
实施为返回板的返回元件42和斜坡环31材料配合地或形状配合地彼此连接。通过用于接合套25的操纵装置或运动装置27的扭转,将接合套25置于与离合器装置20的离合器体22的接合中。在最终位置中,凸台41在图4B中可见的斜坡40的端部处锁定同步环26,使得接合套25不需要底切来可靠地保持联接。
在摘挡时,操纵元件19倒转直至凹部的上止挡部39处的携动部贴靠在用于接合套25的操纵装置27的返回板42处。然后,经由返回板42处的斜坡36、37,拉回接合套25。进一步地,经由接片49和返回板29处的斜坡48将锁止元件24置入到初始位置中。
在图7至图12中示出的实施例中,同步装置或同步化装置21具有用于设备11和12的两个同步环组的共同的外同步环81。除了同步化装置21和离合器装置20之外,配属于在图7中左边的空套轮7的设备11包括锁止装置83。锁止装置83与传输元件84组合并且与接合套85共同作用。接合套85与球压件87组合,所述球压件贴靠在返回斜坡86处,所述返回斜坡在空套轮7的毂体92处构成。
在图8中,放大地示出离合器装置20和同步化装置21。离合器元件88可经由轴向齿部抗扭地与接合套85连接。传输元件84,如在图8中可见,在轴向方向上设置在内同步环89与操纵装置9的操纵元件19之间并且与空套轮7至少在环周方向上固定地连接(不可见)。
在图9和图10中示出在断开或闭合状态中用于接合套85的操纵装置或运动装置90。用于接合套85的运动装置或操纵装置90包括接合套85处的多个斜坡中的一个斜坡91。接合套85和离合器元件88具有用于将接合套85与离合器元件88抗扭连接的轴向齿部95。离合器元件88经由离合器体20抗扭地与轴2连接。
在图11中,示出具有同步环89的锁止装置83的俯视图。同步环89贴靠到传输元件84的下止挡部113处。顶部斜面或操纵斜面101和102与锁止元件111的互补的顶部斜面接触。锁止元件111在轴向方向上向左移动。以虚线示出的具有用于进行异步的斜坡107的斜坡环106以其右端面贴靠在同步环89处。
在图12中,示出用于进行异步的运动装置115和用于进行同步的运动装置112的部分剖开的视图。多个球压件93中的一个球压件容纳在行星齿轮架118的孔中,所述行星齿轮架与行星齿轮架18固定地连接并且形成操纵元件19。球压件的球在开始状态中处于用于进行异步的操纵环120的多个凹口117中的一个凹口中。
接合套在图11和图12中由于概览的原因未示出。
为了进行异步,由操纵元件19,在此为行星齿轮架18,经由球压件93使用于进行异步的操纵环120携动。
所述操纵环120经由斜坡107使在图11中透明地表明的斜坡环106在轴向方向上移位,所述斜坡环又使同步环89轴向移动。如果达到异步力,则球压件93从凹口117中脱开。同步环89根据异步力矩的作用方向贴靠到传输元件84的止挡部108或113中的一个止挡部处。锁止装置83的总共三个锁止元件111的顶部斜面或操纵斜面101至103贴靠在同步环89的操纵斜面或顶部斜面104处。操纵元件19处的用于进行同步的运动装置112的操纵斜坡贴靠在锁止元件111的操纵斜坡110处。同步力矩在此部分地经由顶部斜面支撑在锁止元件111处,并且所述同步力矩又支撑在传输元件84的止挡部108、113处并且部分地由同步环89支撑在传输元件84处。顶部斜面或操纵斜面101至104的角度设计成,使得由同步力矩经由操纵斜面产生的轴向反力大于用于产生同步力矩所需的轴向力。由此,在同步期间,锁止元件111锁止操纵元件19的进一步扭转。
在同步结束之后,同步环89可以经由顶部斜面101至104通过如下方式倒转:通过操纵元件经由操纵斜坡的扭转,锁止元件111轴向朝向同步环89移位。在操纵元件19相对于空套轮7进一步扭转时,接合套85经由斜坡91轴向移位。
接合套85具有自断开的轴向齿部95。如果实施为形状配合式离合器的离合器装置20闭合,则接合套85,如在图10中可见,经由凸台98锁定在斜坡91的端部处。
在断开时,现在仅必须打开锁定。接合套85通过在变速器轴2与空套轮7之间小的扭矩被压回。然后,作用于空套轮7中的斜坡或返回斜坡86的多个球压件87使接合套85运动到其最终位置。
在图13至图19中示出一个实施例,在所述实施例中,同步化装置21包括两个外同步环161、162。同步环161配属于用于在图13中左边的空套轮7的设备11。同步环162配属于用于在图13中右边的空套轮8的设备12。设备11、12基本上相同地实施,其中在设备11的情况下经由行星齿轮架18采取操纵,而在设备12的情况下经由太阳轮15采取操纵。
设备11包括接合套164和锁止装置165。锁止装置165包括锁止元件166。锁止元件166配属有返回装置167。返回装置167与锁止元件166处的配对斜坡(在图16中197)共同作用。锁止元件166处的斜坡168,如同样在图16中可见,与行星齿轮架部件191处的配对斜坡169共同作用。
在图13、图14和图15中以170描述用于接合套164的运动装置或操纵装置。如在图13中可见,用于接合套164的运动装置170包括用于接合套164的运动元件171。
在图14中以173描述用于同步装置或同步化装置21的运动装置。在图14中以178标明扭转止动装置。接合套164中的留空部在图14中以179标明。
在图15A和图15B中可见,用于接合套164的运动装置170的运动元件171包括传输元件181和182。接合套164具有留空部179。在接合套164处还设有槽180,所述槽的行星齿轮架部件侧的边沿形成返回斜坡185,并且所述槽的离合器体侧的边沿形成操纵斜坡186。运动元件171的传输元件181、182接合到接合套164的槽180中。
在运动元件171处施加有用于扭矩携动的凸起部183。凸起部183用于实现相对于行星齿轮架18的扭转止动。
在图15A中断开地示出离合器装置20的形状配合式离合器。在图15B中闭合地和锁定地示出离合器装置20的形状配合式离合器。
在图16中可见,行星齿轮架18由行星齿轮架部件191和行星齿轮架部件192组成。返回元件193、194和195配备有斜坡196,所述斜坡与锁止元件166处的配对斜坡197共同作用。返回元件193至195借助于销199铆钉式在行星齿轮架18中紧固在行星齿轮架部件191与192之间。在锁止元件166处设有引导斜面或顶部斜面或操纵斜面198。
操纵斜坡168与行星齿轮架部件191处的配对斜坡169共同作用地用于使图16中的锁止元件166向右轴向移动。在摘挡时,锁止元件166经由返回元件193至195处的斜坡196与配对斜坡197共同作用地复位。
在图17至19中示出配属于在图13中右边的齿轮8的设备12经由作为操纵元件的太阳轮15如何被操纵。操纵以与在图15和图16中示出的实施例相同的方式和方法经由运动元件225进行。运动元件225与锁止装置205共同作用,所述锁止装置包括具有斜坡207的锁止元件206。在锁止元件206处设有引导斜面或顶部斜面209。此外,锁止元件206包括多个扭矩支撑件211,所述扭矩支撑件接合到接合套204的留空部228中并且用于锁止元件206的扭转止动。
为了操纵接合套204,接片210用作传输元件。接片或传输元件210一件式与运动元件225连接,并且又将所述运动元件固定地与太阳轮15连接。传输元件210接合到设置在接合套204中的槽227中。
在图18中可见,锁止装置205与弹簧装置215组合。弹簧装置215包括三个线形弹簧216至218。线形弹簧216至218分别具有钩状弯曲的端部231、232。线形弹簧216至218,如在线形弹簧217的示例中所示,在中部具有凸起部233。线形弹簧216在组装状态中设置在同步环162中的槽221中。线形弹簧216至218的凸起部233接合到锁止元件206的凹部234中。凸起部233在那里径向预紧并且因此形成锁定部。
在图19中,立体地在安装状态中示出具有同步环162的锁止元件206。此外,在图19中示出具有扭转间隙的止挡部238、239。
在操纵时,操纵元件、行星齿轮架18、或太阳轮15相对于空套轮7或8扭转。由此,配对斜坡169或226相对于锁止元件166或206的斜坡168或207扭转并且使锁止元件沿轴向方向移位直至同步环组的空气隙闭合。在此,弹簧装置215防止同步环161或162轴向相对于锁止元件166或206移动。运动元件171或225的传输元件181、182或210在所述阶段中在接合套164或204的槽180或227的不具有坡度的部段中运动。
在同步环组的空气隙闭合时,由于弹簧装置215的锁定和锁止元件166或206的轴向移动,产生异步力矩,由于所述异步力矩,同步环161或162在环周方向上扭转直至贴靠在止挡部238或239中的一个止挡部处。由此,锁止元件的引导斜面或顶部斜面198或209与同步环161或162的引导斜面220贴靠。引导斜面的角度选择成,使得由同步力矩经由引导斜面产生的轴向反力大于对于产生同步力矩所需的轴向力。由此,锁止元件166或206锁止操纵元件的进一步扭转。
如果达到空套轮和轴的同步运转,则同步力矩下降到零,并且操纵元件可以进一步相对于空套轮扭转。在此,经由斜坡168或207,锁止元件166或206进一步在轴向方向上移位,其中锁止元件进一步经由同步环滑动,并且在此空套轮7或8经由引导斜面198或209和220以小的扭转角倒转。在此,线形弹簧216至218从锁止元件166或206的凹部234中脱开。
在到达斜坡168或207的和其配对斜坡169或226的斜坡端部之后,在轴向方向上释放锁止元件166或206。同时,运动元件171或225的传输元件181、182或210在接合套164或204的槽180或227中到达操纵斜坡186的区域。操纵元件的进一步扭转经由操纵斜坡186使接合套164或204在轴向方向上移动并且因此建立在空套轮轴之间的形状配合。
最后,通过如下方式锁定接合套:传输元件181、182的凸台188或传输元件210旋转到接合套164或204的槽180或227的不具有坡度的另一部段中。
在摘挡时,操纵元件、行星齿轮架18、或太阳轮15相对于空套轮7或8沿相反方向扭转。传输元件181、182或210将接合套164或204经由返回斜坡185朝向空套轮7或8牵拉。在操纵元件相对于空套轮7或8进一步倒转时,返回元件193至195的斜坡196、或返回斜坡212与配对斜坡197或229接合。由此,锁止元件166或206在轴向方向上相对于空套轮7或8被牵拉。只要同步环组中的空气隙重新产生,则同步环161或162止挡在行星齿轮架部件191处或在运动元件225处。通过锁止元件166或206的进一步轴向移动,线形弹簧216至218又锁入到锁止元件166或206的凹部234中。
附图标记列表
1 变速器输入轴
2 变速器输出轴
3 支承装置
4 支承装置
5 固定轮
6 固定轮
7 空套轮
8 空套轮
9 操纵装置
10 变速器
11 用于进行同步的设备
12 用于进行同步的设备
13 操纵轮
14 行星齿轮传动机构
15 太阳轮
16 齿圈
17 行星轮
18 行星齿轮架
19 操纵元件
20 离合器装置
21 同步化装置
22 离合器体
23 锁止装置
24 锁止元件
25 接合套
26 同步环
27 运动装置
28 操纵斜坡
29 返回元件
30 运动装置
31 斜坡环
32 槽
33 传输元件
34 弹簧装置
35 传输元件
36 返回斜坡
37 返回斜坡
38 止挡部
39 止挡部
40 操纵斜坡
41 凸台
42 返回元件
43 操纵斜面
44 操纵斜面
45 槽
46 操纵斜坡
48 斜坡
49 接片
81 同步环
83 锁止装置
84 传输元件
85 接合套
86 返回斜坡
87 球压件
88 离合器元件
89 内同步环
90 运动装置
91 斜坡
92 毂体
93 球压件
94 返回斜坡
95 轴向齿部
98 凸台
101 操纵斜面
102 操纵斜面
103 操纵斜面
104 操纵斜面
106 斜坡环
107 用于进行异步的斜坡
108 止挡部
110 操纵斜坡
111 锁止元件
112 用于进行同步的运动装置
113 止挡部
115 用于进行异步的运动装置
117 凹口
118 行星齿轮架
120 用于进行异步的操纵环
161 同步环
162 同步环
164 接合套
165 锁止装置
166 锁止元件
167 返回装置
168 斜坡
169 配对斜坡
170 运动装置
171 运动元件
173 运动装置
175 操纵斜坡
178 扭转止动装置
179 留空部
180 槽
181 传输元件
182 传输元件
183 凸起部
185 返回斜坡
186 操纵斜坡
188 凸台
191 行星齿轮架部件
192 行星齿轮架部件
193 返回元件
194 返回元件
195 返回元件
196 斜坡
197 配对斜坡
198 引导斜面
199 销
204 接合套
205 锁止装置
206 锁止元件
207 操纵斜坡
209 引导斜面
210 传输元件
211 扭矩支撑件
212 返回斜坡
213 运动装置
215 弹簧装置
216 线形弹簧
217 线形弹簧
218 线形弹簧
220 引导斜面
221 槽
225 运动元件
226 配对斜坡
227 槽
228 留空部
229 配对斜坡
231 端部
132 端部
233 凸起部
234 凹部
238 止挡部
239 止挡部

Claims (10)

1.一种用于在轴(2)与能旋转地设置在所述轴(2)上的空套轮(7,8)之间进行同步的设备(11,12),所述设备具有操纵装置(9)、同步装置(21)和离合器装置(20),其特征在于,在所述空套轮(7,8)的运行齿部的径向内部容纳有锁止装置(23;83;165,205),所述锁止装置以锁止作用的方式设置在操纵装置(9)与同步装置(21)之间,所述操纵装置关于所述空套轮(7,8)能从径向外部操纵,所述同步装置设置在所述空套轮(7,8)的运行齿部的径向内部。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述锁止装置(23;83;165,205)能够经由斜坡(48;110,168)操纵,以便将所述操纵装置(9)的操纵元件(19)的旋转运动转换成轴向操纵运动。
3.根据权利要求2所述的设备,其特征在于,所述锁止装置(23;83;165,205)包括至少一个锁止元件(24;111;166,206)。
4.根据权利要求3所述的设备,其特征在于,所述锁止元件(23;83;165,205)设有操纵斜面(44;101,102,103,198;221)。
5.根据权利要求4所述的设备,其特征在于,所述锁止元件(23;83;165,205)能够经由斜坡(48;110;168;207)轴向运动。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的设备,其特征在于,在所述锁止元件(23;83;165,205)与所述同步装置(21)的同步环(26;81)之间设置有弹簧装置(34;215)。
7.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,所述锁止元件(24;166;206)实施为锁止环。
8.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,所述锁止装置(83)包括三个锁止元件(111)。
9.一种具有轮对的变速器,所述轮对分别包括固定轮(5,6)和空套轮(7,8)以实现在所述变速器中的挡位,其特征在于,在所述变速器的在变速器轴(2)上相邻的两个空套轮(7,8)之间设置有至少一个根据上述权利要求中任一项所述的用于进行同步的设备(11,12)。
10.一种用于在根据权利要求9所述的变速器中借助根据权利要求1至8中任一项所述的设备(11,12)在变速器轴(2)与能旋转地设置在所述变速器轴(2)上的空套轮(7,8)之间进行同步的方法,其特征在于,通过所述操纵装置(9)相对于所述空套轮(7,8)的相对运动使所述同步装置(21)和所述离合器装置(20)相继移位,使得所述空套轮(7,8)抗扭地与所述变速器轴(2)连接,其中所述锁止装置(23;83;165,205)确保:当所述变速器轴(2)和所述空套轮(7,8)基本上具有相同的转速时,对应的空套轮(7,8)才与所述变速器轴(2)抗扭地连接。
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