CN111868404B

CN111868404B - 同步装置和用于同步装置的锁紧元件

Info

Publication number: CN111868404B
Application number: CN201980018821.9A
Authority: CN
Inventors: 丹尼斯·波特肯佩尔; 克努特·埃德曼; 珍妮弗·诺伊豪斯; 贝恩德·海尔曼
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Holding China Co Ltd
Priority date: 2018-11-21
Filing date: 2019-01-30
Publication date: 2022-07-05
Anticipated expiration: 2039-01-30
Also published as: DE102018129311B3; WO2020103967A1; CN111868404A

Abstract

本发明涉及一种用于车辆变速器的同步装置(24)的锁紧元件(8)，所述同步装置具有换挡接合套(2)和换挡接合套承载件(1)，其中锁紧元件(8)具有：盖(10)，所述盖具有锁定轮廓(29)，所述锁定轮廓可在锁定凹部(11)中锁定；底部部件(14)，盖(10)可相对于所述底部部件运动；和弹簧(15)，所述弹簧将盖(10)朝底部部件(14)预紧。底部部件(14)形成倾斜止挡(28)，在未由外力加载的状态下，所述倾斜止挡与盖(10)间隔开并且径向地设置在弹簧(15)的底点(27)和盖(10)的锁定轮廓(29)之间。替选地，倾斜止挡(28)设置在换挡接合套承载件(1)上。

Description

同步装置和用于同步装置的锁紧元件

技术领域

本发明涉及一种机动车变速器的同步装置，所述同步装置具有换挡接合套、换挡接合套承载件和设置在换挡接合套和换挡接合套承载件之间的锁紧元件。锁紧元件具有：盖，所述盖具有锁定轮廓，所述锁定轮廓可以锁紧到在换挡接合套中或在换挡接合套承载件中设置的锁紧凹部中；以及底部部件，盖相对于所述底部部件可运动；和弹簧，所述弹簧将盖预紧到底部部件上。本发明此外涉及一种用于这种同步装置的锁紧元件。

背景技术

同步装置在变速器的换挡离合器中设为用于将挡位齿轮与变速器轴抗扭地连接。换挡接合套借助于锁紧元件在换挡接合套承载件上通常保持在空挡位置中。在所述调节位置中，通常三至四个设置在换挡接合套承载件的环周上并且保持在换挡接合套承载件上的锁紧元件朝换挡接合套预紧。对此，锁紧元件支撑在换挡接合套承载件上并且接合到换挡接合套上的锁定凹部中。

此外，锁紧元件在构成为同步离合器的换挡离合器中也用作为压力件。压力件纵向可移动地安置在换挡接合套承载件中。在该应用中使用的锁紧元件或由锁紧元件和压力件构成的组合相对简单地构造，并且此外也通过板簧形的或弓形的扁平弹簧元件形成。这允许小的结构高度。换挡接合套筒承载件设有用于所述锁紧装置的小的径向深度的容纳部。承载件的稳定性，尤其其体结构的刚性，由于小深度的凹陷部仅相对轻微地受到不利影响。

在DE 102 25 269 A1中描述了一种呈压力件的形式的锁紧元件。锁紧元件的由金属板构成的基体壳状地构成有横向于压力方向定向的底部部分和壁，其中基体通过沿压力方向相对置的盖覆盖。盖相对于基体沿压力方向纵向受限运动地保持在基体上，其中盖的边缘罩在基体上。弓形的弹簧元件由基体和盖包封并且朝其预紧。锁紧元件相对高地构造，使得换挡接合套承载件必须设有用于锁紧元件的较大的容纳部从而必须打薄。

根据DE 10 2005 018 899 A1的锁紧元件较扁平地构造从而引起换挡接合套承载件的较高的承载能力。然而，锁紧元件尤其当其也用作为压力件时，在力倾斜导入其基体时会倾斜。在倾斜时，盖通过基体支撑，这要求相应宽的基体并且相应地要求结构空间。在不支撑在基体中时，锁紧元件可能无法足够地防止盖的倾斜。盖尤其能够在基体的通过壁和底部形成的棱边中歪斜。

DE 10 2016 217 196 A1描述了一种作为压力件的锁紧元件，其具有底部和带有翼部段的盖，经由所述翼部段，锁紧元件可以支撑在滑动套筒上。盖可以倾斜的最大角度随着盖的弹性压缩增加而变大，使得所述盖也会歪斜。

从DE 10 2007 031 300 A1中得出一种具有锁紧元件的另一同步装置。

发明内容

本发明的目的是，实现一种同步装置，所述同步装置也相对于倾斜导入的力是鲁棒的。

所述目的在这种类型的锁紧元件中通过如下方式来实现：设有倾斜止挡。倾斜止挡在未由外力加载的状态下与盖间隔开并且径向地设置在弹簧的底点和盖的锁定轮廓之间。

这样设置的倾斜止挡具有如下效果：所述倾斜止挡对最大可能的倾角限界。限界在此安排成，使得盖不再能够达到弹簧底点的径向高度。因此，在盆形地构成的底部部件中，排除盖可以在底部部件的通过盆状件形成的棱边或角中夹紧。所述效果通过如下方式实现：用于盖的倾斜止挡具有凸状而不具有凹状。对于在底部部件上构成侧壁可能需要的沟槽因此设置在与倾斜止挡不同的径向平面中，其中径向方向通过弹簧的弹性压缩预设。有利地，通过选择倾斜止挡的径向定位可能的是，在结构上预设最大允许的倾角。

在第一实施方式中，倾斜止挡通过底部部件的第一侧壁形成。所述侧壁可以在装入同步装置中的锁紧元件中轴向定向。优选地，其与底部部件的底部一件式地构成。

盖和底部部件可以由金属板制造。如果盖由金属板构成，那么所述盖通过弯曲或卷边从底部部件或盖的平面中无切削地成形。盖同样可以简单地通过注塑制造。例如，锁紧元件的整个盖由塑料构成。底部部件也可以由塑料制成。两种材料适合于大批量地生产锁紧元件。

在另一实施方式中，底部部件附加地或替选地具有侧壁，盖防丢失地保持在所述侧壁上。对此，侧壁可以具有突出部，盖卡扣在所述突出部上。这种盖安装是尤其不耗费的。

在下一实施方式中，盖分别具有两个第一和第二侧壁，其中第一和第二侧壁的径向高度彼此不同。第一侧壁可以形成倾斜止挡，同时第二侧壁可以形成用于盖的引导部。通过引导部可以确保盖不扭转。借此，两个侧壁分别限制盖运动的不同的自由度。

有利的是，盖可以在第一侧壁上或在第二侧壁上经由倒圆部段支撑。借此，进一步地避免经由棱边进行支撑，所述棱边——尤其当盖和底部部件由不同硬度的材料构成时——会在不利条件下进入较软的配合材料中。

尤其排除沿着体棱边在底部部件上歪斜。因此减小在盖上和在底部部件上的磨损。当盖在预设的力方向下在最大弹性压缩时支撑在多个倒圆部段上时，特别有效地防止歪斜，所述倒圆部段沿弹性压缩方向彼此错开，从而多个彼此错开的线接触同时防止进一步地弹性压缩。

倒圆部段优选地在大的角度上延伸，使得与作用于盖的力方向无关地始终确保盖经由倒圆部段支撑。

根据权利要求7，所述目的同样通过倾斜止挡来实现，所述倾斜止挡设置在换挡接合套承载件上。有利地，同步装置可以装配有现有技术中的锁紧元件，使得通过同类件原则，由于较大的件数有益于制造。在通常经烧结的换挡接合套承载件中，无需多重耗费就可以制造倾斜止挡，使得锁紧元件在成型技术上可更容易地制造。

倾斜止挡可以构成为设为用于锁紧元件的容纳部中的基座。基座与其余的换挡接合套承载件一件式地制造。

附加地，倾斜止挡可以轴向固定锁紧元件或者形成用于锁紧元件的轴向运动的轴向止挡。

如果力倾斜地作用于盖，结果因此是在整个锁定面上进行径向运动和支撑。由于在锁定轮廓中的面状支撑避免倾斜。借此，不需要将盖包封在基体中。

此外有利的是，通过面状支撑，在可能构成为尖棱的锁止槽的锁定轮廓上避免盖的损坏。

在另一实施方式中，盖具有端壁，所述端壁沿轴向方向在端侧设置在盖上。借助端壁，同步环可轴向移动，使得经由其可以导入预同步过程。

锁紧元件具有弹簧，所述弹簧将盖相对于底部部件预紧。优选地，弹簧构成为螺旋压缩弹簧。弹簧可以通过多个单独的弹簧形成。相对小的和在其安装时不轻便的弹簧防丢失地封装在锁紧元件中，从而可以容易地并且可靠地安装以及防止受到外部环境影响。在通过盖和基体形成的笼状件中，在封套的尺寸不变的情况下，能够使用具有不同的弹簧特性的弹簧元件。借此，锁紧元件在相同的外部尺寸的情况下匹配于完全不同的应用特定要求。

在另一有利的设计方案中，弹簧在锁紧元件中通过销定心。

附图说明

本发明下面根据实施例详细阐述。附图示出：

图1a和1b示出同步装置的纵剖面，具有示意地示出的、根据本发明的锁紧元件，其中图1a示出处于其空挡位置中的换挡接合套并且图1b示出处于换挡位置中的换挡接合套，

图2示出根据本发明的锁紧元件的立体图，

图3示出具有根据图2的锁紧元件的同步装置的纵剖面，

图4示出根据本发明的同步装置的换挡接合套承载件的一部分的立体图，

图5示出具有根据图4的换挡接合套承载件的同步装置的纵剖面。

具体实施方式

图1a和1b示出呈同步装置24的形式的离合器，所述同步装置具有换挡接合套承载件1和用于选择性地耦联挡位齿轮3和4的换挡接合套2。挡位齿轮3、4可转动地并且纵向固定地支承在变速器轴5上。换挡接合套承载件1抗扭地以及纵向固定地安置在变速器轴5上，并且在其外环周上承载呈换挡接合套2的形式的变速器部件23。换挡接合套2借助于齿部相对于换挡接合套承载件1抗扭地从而相对于换挡轴5抗扭地、但是纵向选择性地沿着挡位齿轮3或4之一的方向可移动地设置在换挡接合套承载件1上。在换挡接合套承载件1的每一侧上，纵向地在换挡接合套承载件1和挡位齿轮3、4之间分别设置有一组6、7的同步环。

换挡接合套承载件1在其环周上容纳有至少三个锁紧元件8，其中锁紧元件8在此仅示意性地并且在随后的图中详细示出。锁紧元件8在换挡接合套2上在其根据图1a的空挡调节位置中锁紧。锁紧元件8设计成压力件9。在空挡调节位置中，锁紧元件8径向地支撑在换挡接合套承载件1上并且借助盖10朝换挡接合套2预紧。在此，锁紧元件8借助盖10接合到换挡接合套2上的锁定凹部11中。

纵向地在换挡接合套承载件1上从根据图1a的空挡调节位置移动到换挡位置(图1b)中的换挡接合套2接合到与挡位齿轮4固定地连接的离合器盘12的离合器齿部12a中。换挡轴5经由换挡接合套承载件1和换挡接合套2与挡位齿轮4抗扭地连接，由此与挡位齿轮4相关联的挡位接入。在换挡接合套2到换挡位置的换挡运动中，换挡接合套2首先纵向地带动接合到锁定凹部11中的锁紧元件8并且使锁紧元件8朝一组7靠外的同步环13移动。导入预同步过程。

继续朝向离合器齿部12a的方向运动的换挡接合套2迫使支撑在靠外的同步环13上的压力件9的盖10离开锁定凹部11。盖10在此径向地克服使盖10朝底部部件14预紧的弹簧15的力弹性压缩。在松开挡位时，换挡接合套2从根据图1b的位置中运动回到根据图1a的空挡调节位置中。在此，借助预紧力贴靠在换挡接合套2上的盖10重新接合到锁定凹部11中。

图2示出根据本发明的锁紧元件8，所述锁紧元件根据图3可以设置在同步装置中。其具有盆形的底部部件14和盖10。构成为螺旋压缩弹簧的弹簧15能够沿着弹簧轴线18被压缩，并且一方面借助其第一弹簧端部在底点27处支撑在底部部件14上并且借助其另一弹簧端部支撑在呈盖10的拱曲部20的形式的锁定轮廓29上。为了弹簧15的定心和引导，此外设有销状凸起34。

为了导入预同步，盖10具有凸缘21，借助所述凸缘分别可以加载靠外的同步环13。在不同步的情况下，同步环13将反力施加到盖10上。那么，如果在同步过程结束之前试图继续移动换挡接合套2，力作用于盖10，所述力与弹簧轴线18的方向成角度，使得盖10开始倾斜。

盖10根据图2具有倒圆部段16。借助于倒圆部段16确保在倾斜时始终经由凸状面贴靠到底部部件14上。由于倒圆部段16的球形的构成方案，在从外部斜地作用到盖10上的力撤除时，盖10与倾角无关地在底部部件14上滚动。在复位时，因此初始不需克服较高的支撑力矩。在盖10和壁部22之间的磨损因此明显减少。

底部部件14具有大致矩形的基面，各两个相对置地设置的侧壁25、26从所述基面开始延伸，所述侧壁从底部部件径向地以90°弯曲。第一侧壁25形成用于盖10的倾斜止挡28。倾斜止挡28具有径向高度，使得盖10在通过斜地导入的力弹性压缩时在弹簧15闭锁或超过允许的倾斜间隙之前止挡在所述倾斜止挡上。对此，在未由外力加载的状态下，倾斜止挡28与盖10间隔开并且径向地设置在弹簧15的底点27和盖10的锁定轮廓29之间。因此，借助于第一侧壁25的径向高度能够预设最大允许的倾斜间隙。

第二侧壁26一方面确保仅沿轴向方向的倾斜是可能的，另一方面其引导盖10在弹性压缩时穿过壁部22。所述第二侧壁因此径向地比第一侧壁25更远地突出。

图4和5示出同步装置24，其中倾斜止挡28不设置在锁紧元件8中，而是通过换挡接合套承载件1形成。对此，所述换挡接合套承载件具有用于锁紧装置8的容纳部32。容纳部32设置在径向外部并且将换挡接合套承载件1的外齿部30划分成不同的齿部部段。轴向地在端侧，在容纳部32中设置有与换挡接合套承载件1一件式地构成的基座。基座有利地与换挡接合套承载件一件式地制造。基座同样形成倾斜止挡28，所述倾斜止挡在未由外部力加载的状态下与盖10间隔开并且径向地在弹簧15的底点27和弹簧15的支撑点之间设置在盖10的锁定轮廓29中。基座当前同时形成用于锁紧元件8的轴向止挡。

附图标记列表：

1 换挡接合套承载件

2 换挡接合套

3 挡位齿轮

4 挡位齿轮

5 变速器轴

6 第一组同步环

7 第二组同步环

8 锁紧元件

9 压力件

10 盖

11 锁定凹部

12 离合器盘

12a 离合器齿部

13 靠外的同步环

14 底部部件

15 弹簧

16 倒圆部段

17 引导面

18 弹簧轴线

19 -

20 拱曲部

21 凸缘

22 壁部

23 变速器部件

24 同步装置

25 第一侧壁

26 第二侧壁

27 底点

28 倾斜止挡

29 锁定轮廓

30 外齿部

31 端壁

32 容纳部

33 内齿部。

Claims

1.一种用于机动车变速器的同步装置(24)的锁紧元件(8)，所述同步装置具有换挡接合套(2)和换挡接合套承载件(1)，其中所述锁紧元件(8)具有：

-盖(10)，所述盖具有锁定轮廓(29)，所述锁定轮廓能够锁定到锁定凹部(11)中，

-底部部件(14)，所述盖(10)能够相对于所述底部部件运动，和

-弹簧(15)，所述弹簧将所述盖(10)朝远离所述底部部件(14)的方向预紧，

其特征在于，

-所述底部部件(14)具有倾斜止挡(28)，在未由外力加载的状态下，所述倾斜止挡与所述盖(10)间隔开并且径向地设置在所述弹簧(15)的底点(27)和所述盖(10)的锁定轮廓(29)之间。

2.根据权利要求1所述的锁紧元件(8)，其特征在于，所述倾斜止挡(28)通过所述底部部件(14)的第一侧壁(25)形成。

3.根据权利要求1或2所述的锁紧元件(8)，其特征在于，所述盖(10)在第二侧壁(26)上卡扣在所述底部部件(14)上。

4.根据权利要求1所述的锁紧元件(8)，其特征在于，所述底部部件(14)分别具有两个第一和第二侧壁(25，26)，其中各两个相对置地设置并且各两个具有相同的径向高度。

5.根据上述权利要求3所述的锁紧元件(8)，其特征在于，在弹性压缩时，所述第二侧壁(26)形成用于所述盖(10)的引导部。

6.根据权利要求5所述的锁紧元件(8)，其特征在于，所述盖(10)在倾斜于所述弹簧(15)的压缩方向作用的力下经由倒圆部段(16)支撑在所述底部部件(14)上。

7.一种车辆变速器的同步装置(24)，所述同步装置具有：

-换挡接合套承载件(1)，所述换挡接合套承载件具有外齿部和将所述外齿部分区的容纳部(32)，

-换挡接合套(2)，所述换挡接合套具有内齿部(33)，所述内齿部与所述换挡接合套承载件(1)的外齿部啮合并且具有锁定凹部(11)，

-锁紧元件(8)，所述锁紧元件具有底部部件(14)、能锁定到所述锁定凹部(11)中的盖(10)和将所述底部部件(14)朝远离所述盖(10)预紧的弹簧(15)，

-其中所述底部部件(14)设置在所述容纳部(32)中，以朝所述换挡接合套承载件(1)预紧的方式，能相对于所述盖(10)运动，

其特征在于，

-所述换挡接合套承载件(1)具有倾斜止挡(28)，在未由外力加载的状态下，所述倾斜止挡与所述盖(10)间隔开并且径向地设置在所述弹簧(15)的底点(27)和所述盖(10)的锁定轮廓(29)之间。

8.根据权利要求7所述的同步装置(24)，其特征在于，所述倾斜止挡(28)构成为容纳部(32)中的基座。

9.根据权利要求7或8所述的同步装置(24)，其特征在于，所述倾斜止挡(28)附加地形成用于所述底部部件(14)的在所述换挡接合套承载件(1)上的轴向止挡。

10.根据权利要求7或8所述的同步装置(24)，所述同步装置具有同步环(13)，其特征在于，所述盖(10)具有侧壁(31)，通过所述侧壁，所述同步环(13)能轴向移动。