CN112969862B - 用于车辆传动装置的同步单元的锁定元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于使车辆传动装置同步的锁定元件，所述锁定元件包括基部部分和罩(10)。所述罩(10)克服弹簧的偏置而保持在所述基部部分上，所述罩(10)在与所述弹簧的推动方向对角地作用的力的作用下经由倒圆部段(16)支撑在所述基部部分上。所述部段(16)例如通过将所述罩(10)的一部分弯曲出罩平面而产生，其中形成具有引导表面(17)的突片(19)。

Description

用于车辆传动装置的同步单元的锁定元件

技术领域

本发明涉及一种用于使车辆传动装置同步的锁定元件，该锁定元件包括基部部分和罩，该罩克服弹簧的偏置而保持在基部部分上。

背景技术

在换挡离合器中设有锁定元件作为锁定机构，用于齿轮与传动装置轴的不可旋转的连接。换挡套筒主要借助于换挡套筒承载件上的锁定元件而保持在空挡位置。在该设定位置，布置在换挡套筒承载件的圆周上并且保持在换挡套筒承载件上的三至四个锁定机构通常被偏置抵靠换挡套筒。为此，锁定机构支撑在换挡套筒承载件上并且接合在换挡套筒上的锁定凹部中。

此外，锁定元件在设计为同步离合器的换挡离合器中也用作压力件。压力件在换挡套筒承载件中可纵向移位。在本申请中使用的锁定元件、或锁定机构和压力件的组合在设计上相对简单，并且尤其也由板簧状元件或弓形片弹簧(flat spring)元件形成。这些部件可实现较低的整体高度。换挡套筒承载件设置有用于这些锁定机构的具有浅径向深度的凹部。由于具有浅径向深度的凹部，承载件的稳定性(特别是其主体结构的刚性)仅在相对较小的程度上受到负面影响。

在DE 102 25 269 A1中描述了压力件形式的锁定元件。由金属薄板制成的锁定元件的基部主体是壳形的，其具有横向于推动方向定向的基部部分并且具有壁，基部主体由在推动方向上相对放置的罩覆盖。罩保持在基部主体上，使得其可在推动方向上在有限范围内纵向移动，罩的边缘置于基部主体上。弓形弹簧元件由基部主体和罩封装，并且抵靠它们偏置。锁定元件相对较高，从而换挡套筒承载件必须设置有用于锁定元件的较大的插孔并且因此必须被削弱。

根据DE 10 2005 018 899 A1的锁定元件更加平坦，并且因此导致换挡套筒承载件的更高的承载能力。然而，锁定元件，特别地如果其也用作压力件，则当力以一定角度引入时，可能倾斜。通过倾斜罩，换挡套筒和换挡套筒承载件不再能够根据需要相对于彼此定位，并且不期望的异步可能破坏同步。

发明内容

本发明的目的是提供一种锁定元件，其相对于以一定角度引入的力是坚固的，其具有低的整体高度并且其可以低成本地制造。

在通用锁定元件的情况，该目的通过如下方式实现，即在与弹簧的推动方向对角作用的力的作用下，罩经由倒圆部段支撑在基部部分上。在半径上的支撑避免了罩在基部部分上卡住或倾斜。特别地，避免了沿着基部部分上的主体边缘倾斜。因此，减少了罩和基部部分上的磨损。

如果罩在力的给定方向下以最大偏转支撑在多个倒圆部段上，所述多个倒圆部段在偏转方向上彼此偏移，并且因此若干条偏移线接触同时防止进一步偏转，则特别有效地防止了倾斜。

倒圆部段优选地在如此大的角度上延伸，使得不管作用在罩上的力的方向如何，总是确保罩在倒圆部段的一部分上支撑在基部部分上。

在本发明的一个实施例中，倒圆部段与罩形成为一个部分。另选地，其可以与基础部分制成为一个部分，或者首先单独地制造，然后连接到罩或基部部分。也可以考虑将倒圆部段作为单独的插入部分。该单件式设计制造起来特别便宜。

在本发明的另外的实施例中，罩具有多个倒圆部段，罩在与弹簧的推动方向对角地作用的力的作用下经由所述多个倒圆部段支撑在基部部分上。多个倒圆部段使得有可能，特别是如果它们尽可能远地间隔开，保持各个部段的长度尽可能短。因此，优选地规定，倒圆部段在端部处布置在基部部分上或罩上。

如果引导表面邻接倒圆部段，则倾斜的风险进一步降低。引导表面优选地平行于弹簧轴线延伸，并且与部件上引导表面可相对于其移动的相对表面相互作用。引导表面例如与罩或基部主体一体地形成并且与倒圆部段一体地形成。因此，引导表面可以布置在面向径向方向的突片上。

倒圆部段特别容易借助于成型而制造。如果其由金属薄板制成，则其可以在不从基部部分或罩的平面通过弯曲或折边进行切割的情况下形成。由于非切割生产的类型，倒圆部段优选地具有比技术上可能的半径更大的半径。倒圆部段也可以借助于注射成型容易地制造。例如，具有倒圆部段的锁定元件的整个罩由塑料制成。

在本发明的一种设计中，倒圆部段可带有涂层，使得倒圆部段在其对应部段上特别好地滑动，并且还可特别好地从其分离。

锁定元件具有弹簧，该弹簧相对于基部部分在罩上产生偏置。弹簧优选地设计为螺旋压缩弹簧。弹簧可以由多个单独的弹簧形成。在安装期间不灵便的相对小的弹簧以捕获的方式封装在锁定元件中，因此安装容易且安全，并且被保护免受外部环境影响。在由罩和基部主体形成的保持架中，可以插入具有各种弹簧特性的弹簧元件，而不改变壳的尺寸。因此，锁定元件可以在相同的外部尺寸的情况下适应于各种不同的应用特定的要求。

优选地，罩具有径向向外指向的凸起，该凸起可以具有圆顶形状。如果弹簧支撑在凸起中，而不是支撑在围绕凸起的罩区域的平面中，则锁定元件在径向上特别紧凑。整体高度的减小使得例如换挡套筒承载件上的较小的切口成为可能，锁定元件插入到该切口中，这使得能够传递更高的扭矩。

在另一有利设计中，弹簧例如通过设计为壳体通道的心轴在锁定元件中居中。

在本发明的一种有利的改进方案中，锁定元件的基部主体是壳形的，其具有横向于推动方向定向的基部部分以及与基部部分成角度的伸出壁。优选地，罩是由金属薄板制成的扁平件，该扁平件在其中心具有径向向外的凸起和倒圆部段。

罩代替通常在已知锁定机构或压力件中使用的锁定螺栓，并且利用为此目的而设计的换挡套筒的锁定凹部中的凸起进行锁定。

为了将罩插入到基部部分中，弹簧元件可以预装配在基部主体的基部部分上，然后可以通过侧向滑动罩直到弹簧元件突出到罩的凸起中来将罩推入基部主体中。另一种可能性是在弹簧元件已经被预组装之后将罩夹持到基部主体的壁的端部中。因此，在突起中不需要凹部，这简化了锁定元件的制造过程。夹入式罩由基部主体的壁牢固地保持。

附图说明

在下文中，参考示例性实施例更详细地解释本发明。在附图中：

图1a和图1b示意性地示出了根据本发明的具有锁定元件的同步装置的纵向截面，其中图1a示出了处于其空挡位置的换挡套筒，并且图1b示出了处于换挡位置的换挡套筒，

图2示出了根据本发明的锁定元件的纵向截面，

图3示出了根据现有技术的锁定元件的纵向截面，并且

图4示出了根据图2的锁定元件的罩的透视图。

具体实施方式

图1a和图1b示出了同步装置24形式的离合器，其具有用于选择性地联接齿轮3和4的换挡套筒承载件1和换挡套筒2。齿轮3、4是可旋转的并且纵向固定地安装在传动装置轴5上。换挡套筒承载件1以旋转固定和纵向固定的方式安置在传动装置轴5上，并且在其外圆周上承载换挡套筒2形式的传动装置部分23。换挡套筒2借助于齿布置在换挡套筒承载件1上，从而可旋转地固定到换挡套筒承载件1，并且因此可旋转地固定到换挡轴5，但是可沿齿轮3或4中的一者的方向纵向任选地移动。在换挡套筒承载件1的每一侧上，同步器环组6、7纵向地布置在换挡套筒承载件1和齿轮3、4之间。

换挡套筒承载件1在其圆周上接纳至少三个锁定元件8，锁定元件8在此仅示意性地示出并且在以下附图中详细示出。根据图1a，锁定元件8在换挡套筒2的空挡位置锁定在换挡套筒上。锁定元件8设计为压力件9。在空挡位置，锁定元件8径向地支撑在换挡套筒承载件1上并且通过罩10实现对换挡套筒2的偏置。锁定元件8在换挡套筒2上的锁定凹部11中与罩10接合。

在换挡套筒承载件1上从根据图1a的空挡设定位置纵向移位到换挡位置(图1b)的换挡套筒2接合在牢固地连接到齿轮4的离合器片12的离合器齿12a中。换挡轴5经由换挡套筒承载件1和换挡套筒2不可旋转地连接到齿轮4，由此对分配给齿轮4的挡位进行变换。在换挡套筒2换挡移动到换挡位置期间，换挡套筒2首先带动接合在锁定凹部11中的锁定元件8，并且使锁定元件8抵靠组7的外同步器环13移动。启动预同步过程。

在离合器齿12a的方向上进一步移动的换挡套筒2迫使支撑在外同步器环13上的压力件9的罩10脱离锁定凹部11。罩10克服弹簧(未示出)的力径向偏转，从而在罩10上产生抵靠基部部分14的偏置。当挡位被释放时，换挡套筒2从根据图1b的位置移动回到根据图1a的空挡位置。在这种情况下，以偏置的方式贴靠换挡套筒2的罩10再次接合在锁定凹部11中。

图2示出了根据本发明的锁定元件8。图3示出了根据现有技术的锁定元件8。在这两种情况下，锁定元件8具有设计为圆柱形罐的基部部分14。罐由已经深拉延(deep-drawn)的金属薄板制成。弹簧(在该纵向截面中未示出)布置在罐的内部，该弹簧可以沿着弹簧轴线18压缩并且偏置抵靠罩10的凸起20。

为了启动预同步，罩10具有凸耳21，外同步器环13可以利用该凸耳起作用。在异步期间，同步器环在罩10上施加反作用力。如果在同步过程结束之前试图进一步移动换挡套筒2，则在罩10上作用与弹簧轴线18的方向成角度的力，使得罩10开始倾斜。

当根据图3的罩倾斜时，基部部分14的壁22和罩10在罩10的主体边缘处彼此线接触。特别地，如果罩10由金属薄片冲压而成，并且主体边缘具有相对锋利的边缘，则当倾斜时，相对于基部部分14移动罩10可能是困难的或者甚至不再可能。在这两种情况下，向后倾斜罩10与增加的力消耗相关联。

与此相反，根据图2的罩10具有四个倒圆部段16。倒圆部段16确保在倾斜时，与基部部分14的接触总是经由凸面发生。由于倒圆部段16的凸形设计，如果不出现从外部对角地作用在罩10上的力，则罩10从基部部分14滚下，而与倾斜角度无关。因此，当复位时，没有初始较高的支撑扭矩需要克服。因此，显著地减少了罩10和壁22之间的磨损。

通过从平面E弯曲罩10的部分来形成倒圆部段16。在径向方向上大致径向指向的突片19邻接倒圆部段16。突片19具有引导表面17，利用该引导表面，罩10可以另外支撑在基部部分14上，并且在这方面防止过度倾斜。

倒圆部段16扫过大于90°的角度，从而确保基部部分14的壁22上近似径向指向的突片19的端部不倾斜。

附图标记

1换挡套筒承载件 2换挡套筒 3齿轮 4齿轮 5传动装置轴 6第一同步器环组 7第二同步器环组 8锁定元件 9压力件 10罩 11锁定凹部 12离合器片 12a离合器齿 13外同步器环 14基部部分 15-16倒圆部段 17引导表面 18弹簧轴线 19突片 20凸起 21凸耳 22壁 23传动装置部分 24同步装置 25凹口 E罩的平面

Claims (6)

1.一种用于车辆传动装置的同步装置(24)的锁定元件(8)，所述锁定元件包括基部部分(14)和罩(10)，所述罩(10)克服弹簧的偏置而保持在所述基部部分(14)上，其特征在于，所述罩(10)在与所述弹簧的推动方向对角地作用的力的作用下经由倒圆部段(16)支撑在所述基部部分(14)上，所述倒圆部段(16)与所述罩(10)形成为一个部分，引导表面(17)邻接所述倒圆部段(16)，所述引导表面被布置成平行于弹簧轴线(18)，所述倒圆部段(16)形成在背离所述罩(10)的平面(E)的突片(19)上。

2.根据权利要求1所述的锁定元件，其特征在于，所述罩(10)具有多个倒圆部段(16)，所述罩(10)在与所述弹簧的所述推动方向对角地作用的力的作用下经由所述多个倒圆部段支撑在所述基部部分(14)上。

3.根据权利要求1所述的锁定元件，其特征在于，所述罩(10)由金属薄片或由塑料制成一个部分。

4.根据权利要求1所述的锁定元件，其特征在于，所述罩(10)具有凸起(20)，所述弹簧支撑在所述凸起中。

5.根据权利要求1所述的锁定元件，其特征在于，所述倒圆部段(16)带有涂层。

6.一种用于车辆的齿轮变速传动装置的同步装置(24)，所述同步装置具有换挡套筒承载件(1)、换挡套筒(2)和根据前述权利要求中的一项所述的锁定元件(8)，其中所述锁定元件(8)在所述换挡套筒(2)上向所述换挡套筒承载件(1)施加偏置。