CN87107845A - 带联锁同步装置的爪式操纵离合器 - Google Patents

Abstract

用于换挡机构的带联锁同步装置的爪式操纵离合器，其中同步体(1)和具有不同转速的齿轮(2)通过轴向可动的环形套筒(3)在同步时联接起来。其特征是，同步体(1)的槽口(12)中轴向地设有一同步环(5，6)的携引凸爪(52，62)，并且有圆周间隙，该同步环通过一径向向内的凸轮(55，65)和下一个同步环(50，60)啮合，后者置于前者下，这样两个同步环(5，50；6，60)为转动联接。

Description

本发明涉及一种如权利要求1所述的爪式操纵离合器。

如《发动机评论》（Motorrundschau）20/64期，第957页的一篇文章所述，这类离合器必须完成常常是彼此矛盾的任务。

例如，以不同转速旋转的离合器部件（齿轮和同步体）应快速而又操作省力地达到同步，然后轻便地解锁并立即形成刚性紧固联接。这样，总的效果将导致获得一个快速而平稳的转换过程。

同时，所有这些任务都应通过功能简单，生产便利的手段来完成。

接近这个目标的一条途径是增加摩擦面的数目，以在较小的操纵力下获得较高的摩擦力矩。

WO85/01998公布了一种装置：附属于齿轮的摩擦联接离合器的摩擦面仅仅在工作位置才和齿轮联接。径向叠置的同步环也只同同步体带圆周间隙地联接并达到同步。

提出这类离合器概念的DE-OS1450825还指出：同步环通过齿形联轴器彼此联接。

由于摩擦面的可观的增加，同一个简单的摩擦付相比，这些装置在适当的操纵力下便可达到快速同步，而不致使摩擦面过载。与此相反，对于锁紧是必需的粗钝的摩擦面却使得解锁不能令人满意，而且装置的生产费用太高。

因此，本发明的任务是发明一种如权利要求1所述的爪式操纵离合器，以较简单而生产费用低的手段实现包括解锁的整个转换过程的灵活平稳。

这个任务通过权利要求1的特征部分获得完成。

一个带有特定形状的凸轮的携引凸爪将两个摩擦环直接联在一起，各摩擦付的摩擦力矩作用在锁紧面上，使得转换套筒的齿和同步环以及齿轮紧紧啮合，有利于解锁。由于附加力矩的存在，在较大角度时，冷态转换极限很高。例如，锁紧牙齿角在约110°时，由于这个角很狭小，冷态转换极限可从15℃大幅度地下降到5℃。

用绝对必需的携引器联接同步体和同步环，同步环彼此的耦合以及在同步体的轴向范围内的错位简化了结构，降低了生产费用。此外，爪式操纵离合器的轴向长度也减少了。因此，按DE-OS    1450825对齿形联轴器规定的必需长度或者摩擦面可以相应地放宽，并由此进一步扩大。联接榫头的取消大大简化了同步环，如通过同步体来同步所设置的携引凸爪的第二个功用就是联接两个同步环。

权利要求2至6以有益的方式勾画了本发明的轮廓：携引凸爪布置在第一个外置同步环上。当同时还布置有锁紧牙时，这种方式尤为有利，因为在有转速差的同步过程中，这个同步环能迅速达到锁紧位置，带凸轮的携引凸爪和呈两凸鼻状的携引器各自装在一个同步环上，这种简单的构造使得在制造上可单部分地进行（如用铸造方法）或者多部分地进行（例如，当携引凸爪是焊接件时）。

本发明不局限于权利要求中各特征的组合。对行家来说，从权利要求书和各个权利要求的特征中，根据任务的提出，可以产生更进一步的富有意义的组合可能性。

本发明的进一步的细节通过附图和实施例来进行说明。

图1：带联锁同步装置的双爪操纵离合器在压紧螺栓区域的剖视图。

图2：图1中位于携引凸爪部分的局部剖视图。

图3：图2中的Ⅲ-Ⅲ剖面视图（携引凸爪局部）

图4：图1中压紧螺栓和滑动套筒在锁紧位置时的局部剖视图。

图5：图4的锁紧牙Ⅴ-Ⅴ局部展开图。

如双爪操纵离合器剖面图图1（压紧螺栓（4）部分）和图2（携引凸爪（52）部分）所示，同步体（1）通过齿（14）和一未画出的轴相联，轴上还装有齿轮（2）。带有牙（22）的联接体（21）和各自的齿轮紧固在一起。滑动套筒（3）通过齿（11，31）无转动地和同步体（1）相联。作为例子，压紧螺栓（4）装在同步体（1）上并支撑在滑动套筒（3）的凹口（32）内。在压紧螺栓（4）和同步体（1）间设有压力弹簧（44）。

在同步体（1）和联接体（21）之间，同步环（5，50;6，60）和其间的摩擦环（23）装在一起，摩擦环（23）装在联接体（21）上并构成不可转动联接。径向外置同步环（5，6）还支承锁紧啮合付（54，64），两同步环（5，50;6，60）或者双爪操纵离合器中的每对同步环通过同步体（1）的槽口（12）中的携引凸爪（52，62）、凸轮（55，65）和携引器（520，620）联接在一起并在周面有间隙，图3作为对图2的补充说明了这一点。图4中，滑动套筒（3）向右移动处于锁紧位置，摆动的压紧螺栓（4）处于同步-摩擦阶段时的位置，按使用要求，3至4个槽口（12）分布在同步体（1）的圆周上。为得到更好的效能，压紧螺栓（4）以三倍的数目分布在圆周上（如图4所示）并在同步体（1）和滑动套筒（3）的槽口（32）间通过压力弹簧（44）张紧。

图5示出了滑动套筒（3）的内齿（31）中端面受到挤轧的那些齿。同步环（6）的锁紧牙（64）和联接体（21）的耦合齿（22）。

带联锁同步装置的爪式操纵离合器工作过程如下：换档开始时，通过装在滑动套筒（3）的槽口（36）中的变速拨叉的滑块（图上末画出）滑动套筒移动，设移动方向为向右。压紧螺栓（4）的压力面（41）施加轴向压力到同步环（6）的压力面（61）上，同步过程便开始进行。当同步体（1）和齿轮（2）转速不同时，同步环（6）将和携引凸爪（62）及同步环（60）在圆周方向发生偏转。如同第一个同步环（60）和凸爪（62）上的凸轮（65）一样，通过设置在同一个轴向平面的第二个同步环（60）的携引器（620）第二个摩擦付（摩擦面（25，630））的摩擦力矩传递到第一个摩擦环（6）的锁紧牙（64）上。携引凸爪（62）沿槽口（12）附于其边上，同步环（6）的锁紧牙（64）转动到如图所示的锁紧位置（图5）。滑动套筒（3）的内齿（31）以两齿廓的锁紧面（37，66）阻止滑动套筒（3）的继续移动。由于两个同步环（6，60）通过携引凸爪（62），凸轮（65）以及凸鼻（621）联接在一起，所有摩擦付-摩擦面（24，25，53，530;24，25，63，630），两同步环（5，50;6，60）和摩擦环（23）联合作用，形成一个高的锁紧力矩，使得齿（31，21）和锁紧牙（64）的端面倾角的角度可保持在较小的范围（如90°～95°），并仍能可靠地锁紧。

仅当同步运转时由转速差造成的锁紧力矩才为零。仍旧作用在滑动套筒（3）上的操纵压力可以克服由于惯性和附加效应而滞留的锁紧力矩，锁紧牙由位置（64）移动到位置（640）。这样，锁张作用被抵消，滑动套筒（3）的内齿（31）和联接体（21）的齿（22）啮合在一起。至此，使在同步体（1）和齿轮（2）之间形成了一个刚性的紧固联接。

关于本发明的离合器部件的制造可以有多种方法。例如可以由铸造方法将同步环（5，6）同其带凸轮（55，65）的携引凸爪（52，62）进行整体制造，或者通过焊接、冲压、铆接或粘接将单独制造的携引凸爪（52，62）与同步环（5，6）联接起来。带有锁紧牙（54，64）和至少一个携引凸爪（52，62）的同步环（5，6）也可以作为锻件，金属加工件或成型件进行制造。

本发明不局限于上述实施例。例如，锁紧牙也可以不必装在同步环上。而将锁紧面设置在滑动套筒上，它和一个锁紧螺栓联合动作。在非同步状态时阻止同步体和齿轮构成刚性联接，这个锁紧面的角度也可以设置得较小。

有关符号：

1    同步体

11    外齿

12    槽口

14    内齿

2    齿轮

21    联接体

22    联接齿

23    摩擦环

24    摩擦面

25    摩擦面

3    滑动套筒

31    内齿

32    凹口

36    槽口

37    锁紧面

4    锁紧（压紧）螺栓

41    压力面

44    压力弹簧

5，50    同步环

51    压力面

52    携引凸爪

520    携引器

521    凸鼻

53，530    摩擦面

54    锁紧牙

55    凸轮（或凸耳）

6，60    同步环

61    压力面

62    携引凸爪

620    携引器

621    凸鼻

63，630    摩擦面

64    在锁紧位置的锁紧牙

640    在解锁位置的锁紧牙

65    凸轮（或凸耳）

Claims (6)

1、用于换档机构的带有联锁同步装置的爪式操纵离合器在该离合器中，同步体(1)和以不同转速旋转的齿轮(2)借助于轴向可移动的环形套筒(3)在同步时联接起来，套筒(3)的内齿(31)和同步体(1)的各相应外齿(11，22)总处于啮合状态，但和齿轮(2)的齿只在换档状态才啮合，锁紧(压紧)螺栓(4)装在同步体(1)和套筒(3)之间，在非联接状态时位于套筒(3)内侧的凹口(32)中并构成轴向可动的压力面(41)，该表面和一个位于同步体(1)和齿轮(2)之间的第一个同步环(5，6)的压力面(51，61)联合作用，这时，至少有两个同步环(5，50；6，60)通过携引器(52，520；62，620)联接在一起，它们还同同步体(1)联接并在两个圆周方向上有间隙存在，附属于齿轮(2)的摩擦面(24，25)与同步环的摩擦面(53，530；63，630；)共同构成多个摩擦联接，在未同步时，通过锁紧面(37，66)阻止滑动套筒(3)的轴向窜动，该爪式操纵离合器的特征在于：在同步体(1)的槽口(12)中，轴向地设置有一个同步的(5，6)的携引凸爪(52，62)，并具有圆周间隙，该同步环通过一径向向内的凸轮(55，65)和下一个同步环(50，60)啮合，而同步环(50，60)在半径方向上设置在第一个同步环(5，6)的下面，这样，两个同步环(5，50；6，60)为转动联接。

2、按权力要求1的爪式操纵离合器，其特征在于：在第一个径向外置同步环（5，6）上，设置了带有一个径向向内的凸轮（55，65）携引凸爪（52，62），该凸爪装设在同步环（1）的槽口（12）中，并具有圆周间隙，凸轮（55，65）装在径向内置的第二同步环（50，60）的一个携引器（520，620）中。

3、按权利要求1的爪式操纵离合器，其特征在于：同步环（5，6）的带凸轮（55，65）的携引凸爪（52，62）可以和同步环（5，6）整体制造，例如用铸造方法生产。

4、按权利要求1的爪式操纵离合器，其特征在于：同步环（5，6）的带凸轮（55，65）的携引凸爪（52，62）为单独制造，并通过如焊接、冲压，铆接或粘接与同步环（5，6）联接。

5、按权利要求1的爪式操纵离合器，其特征在于：附带有锁紧牙（54，64）和至少一个携引凸爪（52，62）的同步环（5，6）作为金属加工件或成型件进行制造。

6、按权利要求1的爪式操纵离合器，其特征在于：第二个同步环（50，60）的携引器（520，620）和携引凸爪（52，62）的凸轮（55，65）啮合，携引器（520，620）由两部分向着同步体（1）的方向前伸的凸鼻（521，621）构成。

Images