專利名稱：換檔變速器的同步裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種換檔變速器的同步裝置，其包含同步主體，它可圍繞著換檔變速 器的旋轉軸線進行旋轉；兩個同步環，它們設置在同步主體的相對而置的軸向端面上，并可 關于旋轉軸線相對于同步主體受限制地旋轉；以及耦合元件，它們作用在兩個同步環上并 將兩個同步環相互耦合在一起。
本發明尤其針對這樣的同步裝置，其中在同步環上存在鎖止齒并通過換檔套管進 行換檔。
背景技術：
從現有技術中已知換檔變速器、尤其是用于機動車的換檔套管變速器，它通常構 成為具有同步裝置的同步變速器。如果掛上了檔位，則在這種變速器中與變速器軸抗扭相 連的同步主體通過軸向可移動的換檔套管抗扭地與從動輪相耦合。現在如果要換成其它的 檔位，則在允許通過換檔套管進行耦聯之前，同步裝置首先調和同步主體和各個從動輪的 轉速。
同步裝置通常具有至少一個同步環，它與換檔變速器的同步主體相嚙合，并在換 檔過程中與這樣的從動輪構成摩擦連接，此從動輪配備給期望的檔位，用來在同步主體和 從動輪之間達到轉速同步。
同步主體通常配備有兩個同步環，它們設置在同步主體的相對而置的軸向端面 上，并可關于旋轉軸線相對于同步主體受限制地旋轉。在這種情況下，由于傳動系中的牽引 力矩、振動或晃動，可能會出現不期望的噪音，此噪音是由于同步環撞擊到同步主體上而引 起的。
為了防止換檔變速器中的這種啪嗒啪嗒的噪音，在DE 102004036507B3中描述了 這類同步裝置，它具有可擺動的平衡桿。此平衡桿在此原則上設計成秤桿，并將這兩個同步 環從中間位置起這樣耦合在一起，即當一個同步環相對于同步主體進行旋轉時，另一個同 步環在相反的方向上相對于同步主體進行旋轉。平衡桿設計成秤桿，這在結構方面和制造 技術方面都很費力，因為為了確保所有相關構件(同步主體、同步環和平衡桿)都實現精確 的擺動運動，它們必須在很緊的公差界限之內相互協達成一致。發明內容
因此本發明的目的是，創造一種同步裝置，它在構造成本和制造成本都很低的情 況下可靠地減少或防止上述的不期望的噪音。
按本發明，此目的通過上述類型的同步裝置得以實現，其中耦合元件防止兩個同 步環相互圍繞著旋轉軸線進行相對旋轉。
本發明基于這樣的理念，同步環的“同向的(gieichEufige) ”即抗扭的耦合在噪音 發展方面具有積極的效果，這至少與從現有技術中已知的“反向的(gegenEufige) ”耦合相 似，其中在現有技術中同步環借助構成為秤桿的耦合元件在對立的方向上擺動。相對于同步環旋轉受限地相互耦合這樣的實施方式而言，抗扭的耦合的總成本顯然更低。
在同步裝置的實施例中，同步主體具有耦合部段，用來容納耦合元件。
此耦合部段尤其設置在同步主體的徑向外側面上，其中同步主體優選具有外齒 部，此外齒部在周向上通過耦合部段中斷。此耦合部段因此可從外面很方便地觸及，并且因 此可簡單地徑向從外面在同步主體上實現耦合元件的安裝和拆卸。
優選設置多個耦合部段，用來分別容納耦合元件，其中外齒部交替地通過耦合部 段和凹槽部段中斷，此凹槽部段用來分別容納壓力件。因此可不變地繼續保持同步主體的 現今設計，此同步主體具有分布在圓周上的凹槽部段以用來分別容納壓力件，并且在凹槽 部段之間只分別由耦合部段來補充。通過外齒部的中斷，此耦合部段能以非常小的成本設 置在同步主體上。因此可確定，盡管有了外齒部的額外中斷，也絕對不會影響傳動器的功 能。在同步主體和換檔套管之間出現的圓周力可無問題地通過留下來的、具有外齒部的部 段進行傳遞。
在同步裝置的另一實施例中，耦合元件是單獨的構件，而兩個同步環是等同零件。 這一點在制造技術和倉儲方面有利。
但備選地還可考慮的是，耦合元件可一體化地過渡到同步環的一個中，以便使零 件的數量盡可能少。
由從屬權利要求中得出本發明的其它適宜的構造方案及其優點。
下面借助在附圖中示出的優選實施例描述本發明。其中
圖1在透視圖中示出了換檔變速器，其具有按本發明的同步裝置；
圖2在圖1的細節剖面圖中示出了耦合部段的區域；
圖3示出了與圖2類似的細節剖面圖，但沒有同步主體；以及
圖4示出了與圖2類似的細節剖面圖，但沒有耦合元件。
具體實施方式
圖1示出了用于機動車的換檔變速器10，其具有同步裝置12。同步裝置12在此 包含同步主體14，它可圍繞著換檔變速器10的旋轉軸線A進行旋轉；兩個同步環16、18， 它們設置在同步主體14的相對而置的軸向端面上，并可關于旋轉軸線A相對于同步主體14 受限制地旋轉；以及多個耦合元件20，它們作用在兩個同步環16、18上并將它們相互耦合 在一起。這些耦合元件20防止兩個同步環16、18圍繞著軸線A進行相對旋轉。由于兩個 同步環16、18關于旋轉軸線A相互抗扭地耦合在一起，所以可以很大程度上避免不期望的 噪音，此噪音在沒有耦合器元件的常規同步裝置中由于同步環16、18碰撞到同步主體14上 而產生。在常規的同步裝置中，這種碰撞噪音或啪嗒啪嗒的噪音是通過從動輪和同步環之 間的牽引力矩而產生的，或是通過換檔變速器的傳動系中的振動或晃動而產生的。
在圖2至4的描述中更精確地研究同步裝置12在構造方面的特點。
按圖1的換檔變速器10除了同步裝置10以外還具有換檔套管22和兩個從動輪 對、26，此換檔套管22設置得相對于同步主體14是抗扭的并且可軸向移動，這兩個從動輪 MJ6設置在同步主體14的相對而置的軸向端面上，并可交替地通過換檔套管22抗扭地與同步主體14相連。設置在從動輪MJ6和同步主體14之間的各個同步環16、18在此具有 鎖止齒觀、30，它可封鎖或釋放換檔套管22朝各個從動輪M、26的軸向位移。
為了清晰，圖1沒有示出與同步主體14抗扭地相連的變速器軸，并且沒有完整地 示出從動輪對、26。確切的說，在圖1中只標出從動輪M、26的換檔齒部32、34，但這對本 發明的理解是完全足夠的。
基于描述技術的原因，換檔套管22在圖1中的軸向上也遠離同步主體14，以便能 更好地看到同步主體14的外圓周區域中的細節。應理解的是，在換檔變速器10的組裝狀 態下，此換檔套管22和同步主體14通過內齒部36或外齒部38彼此抗扭地、軸向可移動地 相連。
同步主體14在它的徑向外側上在每個耦合元件20的區域中都具有耦合部段40 用于容納耦合元件20。在此，同步主體14的外齒部38在周向上通過耦合部段40中斷。
此外，同步主體14的外齒部38也通過多個凹槽部段42中斷，此凹槽部段42分別 用來容納壓力件44。從現有技術中已知壓力件44的構造和任務，還已知構成為換檔套管變 速器的換檔變速器10的基本功能，因此不對此進行詳細說明。
按圖1設置有多個耦合部段40，它們分別用來容納耦合元件20，其中同步主體14 的外齒部38交替地通過耦合部段40和凹槽部段42中斷，它們分別用來容納耦合元件或壓 力件44。
尤其優選的是，在此設置有三個耦合部段40和三個凹槽部段42。
圖2至4分別示出了按圖1的同步裝置12在耦合部段40的區域內的細節剖面圖， 其中在圖3中沒有示出同步主體14，在圖4中沒有示出耦合元件20，以便能更好地看到其 它零件的幾何形狀。
耦合元件20 —方面在軸向上不可移動地固定在同步主體14上，另一方面在周向 上可移動地在同步主體14上引導。具體的是，耦合部段40具有用于耦合元件20的導向部 段46，其中此導向部段46在周向上延伸。
在所示的實施例中，導向部段46構成為過梁(參照圖4)，耦合元件20具有U形的 保持部段48(參照圖3)，此保持部段48包圍著此過梁(參照圖1和2)并可沿著此過梁在 周向上移動。
備選的是，導向部段46也可構成為槽口，耦合元件20的保持部段48利用隆起嵌 入此槽口中。
按圖1至4的實施方案，同步環16、18在軸向方向上可彼此相對地運動。這一點例 如通過以下方式得以實現，即耦合元件20至少在軸向端部上具有尤其呈銷釘狀的凸起50， 此凸起50伸入到相鄰的同步環16、18的凹座52中，其中凸起50軸向可移動地在此凹座52 中引導。
為了避免在耦合部段40的區域中發出噪音，凸起50和凹座52在周向上在很大程 度上無間隙地彼此相連，并且導向部段46和保持部段48在軸向方向上在很大程度上無間 隙地彼此相連。輕微的壓配合也可能是有利的，在輕微的、不小心推動時，防止同步裝置12 中的各零件進行相對運動，并防止由此可能產生的噪音。
在同步裝置12的備選的實施方案中，同步環16、18可通過耦合元件20在軸向方 向上甚至固定地彼此相連。6
由于同步主體14的外圓周上的布局，按本實施例通過在徑向方向上插入，就能輕 易地安裝耦合元件20。
但如果例如外齒部38應繼續保持在單個耦合部段40或各個耦合部段40的區域 中，還可備選考慮的是，同步主體14具有在周向上構成為長孔的軸向鉆孔，耦合元件20通 過此鉆孔從一個同步環16延伸至另一個同步環18。
按附圖1至4，耦合元件20是單獨的構件，兩個同步環16、18是等同零件。這簡化 了換檔變速器10的同步環16、18的制造和倉儲。但備選的是，耦合元件20也可一體化地 過渡到兩個同步環16、18的一個中。因此，可減少單個零件的數量。
當耦合部段40的數量是偶數優選兩個或四個時，各耦合元件20也可交替地一體 化地過渡到同步環16、18中，因此在耦合部段40例如是四個時，兩個耦合元件20 —體化地 集成在每個同步環16、18中。因此，可減少單個零件的數量，同時同步環16、18構成為等同 零件。在分別與耦合元件20共同起作用的區域中，相應的同步環16、18具有用于耦合元件 20的容納部，例如按圖4的容納部52。
所述的具有抗扭耦合的同步環16、18的同步裝置12的應用并不局限于換檔變 速器10的特殊構造方式中。例如可以提及的是，兩個同步環16、18的所述的耦合既適 用于具有外部同步的換檔套管變速器，也適用于具有內部同步(尤其按伯格瓦納系統 (Borg-Warner-System))的換檔套管變速器。此外，本發明的理念也不僅限于所示的簡單同 步(在同步主體14的每個側上分別具有一個同步環16、18)，而是可無問題地轉換到雙重的 或多重的同步(在同步主體14的每個側面上具有多個同步環16、18)。
權利要求
1.換檔變速器(10)的同步裝置，其包括同步主體(14)，它能夠圍繞著換檔變速器(10)的旋轉軸線(A)進行旋轉；兩個同步環(16、18)，它們設置在同步主體(14)的相對而置的軸向端面上，并可關于 旋轉軸線(A)相對于同步主體(14)受限制地旋轉；耦合元件(20)，它作用在兩個同步環(16、18)上并將它們相互耦合在一起，其特征在于，此耦合元件00)防止兩個同步環(16、18)彼此圍繞著旋轉軸線(A)進行 相對旋轉。
2.按權利要求1所述的同步裝置，其特征在于，耦合元件00)在周向上可移動地在同 步主體(14)上引導。
3.按上述權利要求之任一項所述的同步裝置，其特征在于，耦合元件00)沿軸向不可 移動地固定在同步主體(14)上。
4.按上述權利要求之任一項所述的同步裝置，其特征在于，同步環(16、18)在軸向方 向上能夠彼此相對運動。
5.按權利要求1至3之任一項所述的同步裝置，其特征在于，同步環(16、18)通過耦合 元件00)沿軸向固定地彼此相連。
6.按上述權利要求之任一項所述的同步裝置，其特征在于，同步主體(14)具有用于容 納耦合元件OO)的耦合部段00)。
7.按權利要求6所述的同步裝置，其特征在于，耦合部段00)具有用于耦合元件OO) 的導向部段(46)，所述導向部段06)在周向上延伸，其中所述導向部段G6)優選構成為過 梁或槽口。
8.按權利要求7所述的同步裝置，其特征在于，耦合元件OO)具有包圍著此過梁的U 形保持部段(48)，或者說具有伸入所述槽口中的隆起。
9.按上述權利要求之任一項所述的同步裝置，其特征在于，耦合元件OO)至少在軸向 的端部上具有銷釘狀的凸起(50)，此凸起(50)伸入到相鄰的同步環(16、18)的凹座(52)中。
10.按權利要求9所述的同步裝置，其特征在于，凸起(50)沿軸向可移動地在此凹座 (52)中引導。
11.按權利要求6至10之任一項所述的同步裝置，其特征在于，同步主體(14)具有外 齒部(38)，此外齒部(38)在周向上通過耦合部段GO)中斷。
12.按權利要求11所述的同步裝置，其特征在于，設置了多個耦合部段GO)用于分別 容納耦合元件(20)，其中外齒部(38)交替地通過耦合部段GO)和凹槽部段0 中斷，此 凹槽部段02)用于分別容納壓力件04)。
13.按上述權利要求之任一項所述的同步裝置，其特征在于，同步主體(14)具有在周 向上構成為長孔的軸向鉆孔，耦合元件OO)通過此鉆孔從一個同步環(16、18)延伸至另一 個同步環(18,16) ο
14.按上述權利要求之任一項所述的同步裝置，其特征在于，耦合元件OO)是單獨的 構件，兩個同步環(16、18)是等同零件。
15.按權利要求1至13之任一項所述的同步裝置，其特征在于，耦合元件OO)—體化 地過渡到所述同步環(16、18)的一個中。
16.按權利要求15所述的同步裝置，其特征在于，同步環(16、18)構成為等同零件。
17.按上述權利要求之任一項所述的同步裝置，其特征在于，它構成為內同步裝置。
18.用于機動車的換檔變速器，其具有 按上述權利要求之任一項所述的同步裝置(12)；換檔套管(22)，它相對于同步主體(14)抗扭地并且可軸向移動地設置；以及 兩個從動輪0436)，它們設置在同步主體(14)的相對而置的軸向端面上并能夠交替 地通過換檔套管0 抗扭地與同步主體(14)相連，其中分別設置在從動輪(對、26)和同步主體(14)之間的同步環(16、18)具有鎖止齒 08、30)，所述鎖止齒能夠封鎖或釋放換檔套管0 朝各個從動輪04J6)的軸向位移。
全文摘要
本發明涉及換檔變速器(10)的同步裝置(12)，其包含同步主體(14)，它可圍繞著換檔變速器(10)的旋轉軸線(A)進行旋轉；兩個同步環(16、18)，它們設置在同步主體(14)的相對而置的軸向端面上，并可關于旋轉軸線(A)相對于同步主體(14)受限制地旋轉；耦合元件(20)，它作用在兩個同步環(16、18)上并將它們相互耦合在一起，其中此耦合元件(20)防止兩個同步環(16、18)彼此圍繞著旋轉軸線(A)進行相對旋轉。
文檔編號F16H57/00GK102042386SQ20101056996
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月8日 優先權日2009年10月8日
發明者D·溫辛格 申請人:賀爾碧格傳動技術控股有限公司