用于同步装置的离合器体和同步环的制作方法

专利名称：用于同步装置的离合器体和同步环的制作方法
技术领域：
本发明涉及分别根据权利要求1、 5、 14、 19及27的前序部分中 所详细定义的类型的离合器体、同步环和同步装置。
背景技术：
从汽车制造工艺而言，都知道汽车传动齿轮装置的一个轴上的空 套齿轮(Losrad)同步化所用得同步装置。 一般地说，同步装置包含 至少一个同步环和至少一个离合器体。离合器体形锁合地与待同步的 空套齿轮相连。同步环可以形锁合地与一个连接套相连，该连接套则 经过一个同步器体抗扭转地与汽车传动齿轮装置的轴相连接。为了实 现空套齿轮的同步，同步环与离合器体摩擦锁合地相连接。同步环和离合器体的在同步过程中彼此相摩擦的摩擦面通过所产 生的摩擦而受到加热，因而需要对同步环和离合器体上的有关摩擦面 进行冷却。另一点也是已知的，在所谓的调车传动装置(Rangegetriebe )中 的同步装置上，在环形的离合器体的外锥体上配有一个径向的在内部 延伸的环形槽，以用于收集经过轴的径向孔所输送的冷却油和润滑油。 在同步过程中，离合器体的外锥体的摩擦面和同步环的内锥体的摩擦 面彼此相压合。这样就能防止冷却用油到达同步环和离合器体的摩擦 面上。为了在同步过程中也能向有关的摩擦面供给油，在已知的同步装 置上，在离合器体的外锥体上配置一些径向孔口，这些孔口将从环绕 的环形槽中出来的油送往离合器体的外锥体的表面。该外锥体的表面 具有沿轴向延伸的槽，以用于油的分配。这样，同步环和离合器体的 彼此相接触的摩擦面就能获得所供给的冷却油。业已证明，由于在外锥体的端面上有沿径向延伸的孔口，使得离合器体的外锥体的端部产生机械性弱化现象。因而存在如下危险由 于热应力之故，会在离合器体的外锥体上产生裂紋。从专利文件DE 34 17 813 Cl中获知，在同步装置的同步环上采 用了分散烧结-摩擦片。这种摩擦片可以具有沿轴向的排泄槽，以用于 在相应结构部件之间形成摩擦锁合时排油。专利文件DE 27 44 994 C2 介绍了 一种用于同步环的制造方法，这种同步环在其摩擦片上也具有 沿轴向延伸的槽以用于油输送。此外，DE 20 55 345公开了用于变速器的一种同步装置。所公开 的同步装置的同步环具有沿轴向的凹槽，摩擦片被压入在该凹槽中， 使得在同步环的摩擦片上配备有沿轴向延伸的凹槽。最后，专利文件EP 0 122 562 Bl公开了用于汽车变速箱的 一种同 步环，其中同步环的内锥体的摩擦片具有轴向槽。此外在摩擦片上还 配置圆周槽。发明内容本发明的任务是提出用于同步装置的一种同步环和一种离合器 体，其在同步过程中可以实现改善的冷却。本发明的任务就离合器体而言，是通过专利权利要求l中所述特 征加以解决的；就同步环而言，是通过专利权利要求5、 14及19中所 述的特征加以解决的；就同步装置而言，是通过专利权利要求27中所 述的特征加以解决的。其它有利的发展特别见相关从属权利要求中所 述。本发明的任务可通过用于同步装置的一种离合器体来加以解决， 该离合器体具有一个大致环形的基体，在该基体上成形了 一个外锥体， 外锥体的表面具有多个沿轴向延伸的槽以用于油分配，外锥体还具有 一个沿径向在内部环绕延伸的油收集槽，同时该外锥体还具有至少一 个端侧的位于径向上的凹槽或类似，该凹槽将沿径向在内部延伸的环 形槽与所述配置的轴向槽连接起来，以用于供油。这样，在本发明提出的离合器体上，由轴所供的油借助在离合器 体旋转时起作用的离心力而沿着沿径向延伸的凹槽被输送到沿轴向延 伸的槽。因此，同步环和离合器体之间的接触区在总宽度上都被油润 湿。从而能确保实现同步环和离合器体的摩擦面的最佳冷却，而不会 负面影响离合器体的机械强度。在本发明的一个可行的实施方案范围内可做如下设定布置在端 侧的凹槽是作为具有大致弧形的横断面形状的铣出的凹口而构成在离合器体上的。也可考虑其它的横断面形状，借以进一步提高离合器体 的强度。这种凹槽的设计可优先使用在这样的摩擦副上，其中离合器 体具有钢质的摩擦面，而同步环则具有由钼制成的摩擦片。当然也可 以为摩擦面及摩擦片釆用其它材料。本发明的任务也是通过一种用于同步装置的、具有环形基体的同 步环加以解决的，在环形基体上成形了一个内锥体，在内锥体上配置 了一种摩擦片，该摩擦片具有至少一个沿轴向延伸的槽。依本发明， 该摩擦片还可以具有至少一个环形槽之类，该环形槽从任一侧都与其 中至少一个沿轴向延伸的槽相连通。按本发明提出的同步环的摩擦片的这一实施方案，在摩擦片的每 一侧或每一个边缘上都配置了轴向的槽，这些槽各自从摩擦片的边缘 一直延伸到用作为通道的环形槽。这样，冷却剂或油便可从环形的摩 擦片的一个边缘沿着轴向槽被输送，直到使油达到环形槽。然后，油 便可以从环形槽进入到通向另一边缘的轴向槽。因此，油被导引经过 摩擦片的整个宽度，从而可实现对摩擦面的有利沖洗，借以达到改善 摩擦面散热的目的。在本发明的一个有利的实施形式范围内可做如下设定轴向的槽 从例如环形的摩擦片的每个边缘出发分配布置在圆周上。有利的是可将摩擦片的每个边缘上的这些槽彼此错开地布置。这样，通过在同步 环的内锥体的端面上分别开始的槽而进入的油，然后通过环形槽沿切向运动。最后，油而后重新在另外一侧从有关的槽出去。通过所配置 的离合器体相对于同步环的切向相对运动，便可使整个摩擦面在同步定的角度延伸。还可 考虑其它走向。特别有利的做法是在摩擦面的每个边缘上的各两个槽镜像对称 地按一个预定的角度彼此加以布置。这样，便可独立于同步环的旋转 方向，使油通过一个或另一个倾斜地延伸的槽被输送到环形槽。通过 槽的倾斜延伸走向，便能产生一种输送效应，这种效应能增大油通过 这些槽的体积流量，从而也可进一步改善冷却。沿轴向延伸的这些槽 的形状可任意加以选择。本发明的任务也可通过一种同步装置的一种同步环加以解决，其 具有环形基体，在该基体上成形出一个内锥体，在此内锥体上配置了 一个摩擦面，该内锥体具有至少一个在摩擦面下方延伸的轴向槽。这样，通过该轴向槽所输送的油便能从后面冷却摩擦面。该轴向 槽可以在布置摩擦片之前，成本合算地通过合适的压制法加设在同步 环的内锥体的表面上。最好是在同步环的内锥体的表面上按照预定的间距布置多个轴向 槽。按照这一设计，摩擦片只能在处于两个轴向槽之间的桥接范围内 与内锥体的表面相连接。也可考虑其它设计可能性。本发明下一个构造可做如下设定将轴向槽都设计成锥形的。这 种锥形延伸具有的优点是由于离心力之故，在轴向槽中会产生一种 泵效应，这种泵效应能提高油的体积流量，从而也能增强冷却效应。为了确保轴向槽的供油，依本发明的一项发展，可做如下设定 同步环的大致环形的摩擦片的宽度略小于内锥体或轴向槽的宽度。这 样，通过离合器体所提供的油可以沿径向在同步环的端面上进入相关 轴向槽中，借以冷却摩擦面。本发明的任务也是通过一种同步装置的一个具有环形基体的同步 环加以解决的，在此基体上成形出一个内锥体，在该内锥体上配置一 个摩擦面，内锥体具有至少一个环形槽之类，而且环形摩擦片在每个边缘上都具有多个分布在圆周上的轴向槽，这些轴向槽分别与环形槽 相连通。最好在将摩擦片安置到同步环上之前，就在同步环的表面上或在内锥体上配置环形槽。重要的是摩擦片上的轴向槽的长度是如此确 定其尺寸的，使得环形槽至少与轴向槽相通。这样就可保证使油从一 边通过轴向槽进入，并通过作为通道设计的环形槽而被输送到通向摩 擦片另一边的轴向槽中。环形槽最好能居中地在内锥体上延伸。如按前述的同步环的设计 那样，在摩擦面的每个边缘上的各轴向槽也可以最好彼此错开布置。与同步环的实施形式无关，每个轴向槽的深度可大致相当于摩擦 片的厚度。也可以考虑其它实施形式。此外，每个槽的长度可以如此 设计尺寸，使得同步环的环形槽被该轴向槽至少形成切口。这样便可 保证在每个轴向槽和环形槽之间实现流通性的连接。也可以考虑采用 轴向槽的其它结构性实施形式，以实现与环形槽的连接。同样与所提出的同步环的实施形式无关，例如可采用一种有机材 料作为同步环所用的摩擦片。可优先采用碳等作为材料。为摩擦片所 用材料的这种选择具有如下优点可以在摩擦片上进行最简单的成型。最后本发明的任务也是通过汽车变速箱的空套齿轮实现同步所用 的同步装置予以解决的，具有至少一个同步环和一个配置的离合器体， 本发明提出的同步装置包含至少一个所提出的同步环和至少一个所提 出的离合器体。因此，通过本发明，不仅可分别获得所提出的一种离 合器体和相关提出的同步环，而且还能获得特别使用所提出的构成部分的整个同步装置。这样便可提高同步装置和所配构件的使用寿命。本发明提出的同步装置可以使用所提出的构件的任意组合。例如 所提出的实施形式也可以与已知的实施形式相组合。配有平滑的外锥 体的离合器体就是一种特别合算的组合。还可以考虑，特别是摩擦片上的成型可通过彼此有一定间距的各散件加以实现，然后这些散件一 起形成摩擦片。


下面将参照附图对本发明做详细说明。附图表示图i 本发明的用于一种同步装置的离合器体的一个可行实施 形式正视图，配有端侧凹槽；图2 图1所示离合器体的俯视图；图3 本发明的用于一种同步装置的同步环的一个展开成平面的摩擦片的俯一见图；图4 图3所示沿I-I切线的摩擦片的一个横截面视图；图5 同步环的第二个实施形式的一个被展开成平面的摩擦片俯视图；图6 图5所示沿II-II切线的摩擦片的横截面图； 图7 配有一种按第三个实施形式的同步环的同步装置的局部 正视图；图8 图7所示同步环和离合器体的局部侧视图；图9 同步环的第四个实施形式的展开成平面的摩擦片俯视图；图10 图9所示沿III-III切线的同步环的一个横截面正视图。
具体实施方式
图l和2中示出本发明提出的一种用于同步装置的离合器体的一 个可行实施形式；图3至IO表示本发明提出的用于同步装置的同步环 的不同实施形式。图7中仅局部地示出的同步装置通常用于汽车变速箱的一个轴上 的空套齿轮的同步，它包含至少一个同步环8和至少一个离合器体1。 离合器体1经过齿部2形锁合地与未详示出的轴的空套齿轮相连接， 该空套齿轮是应被同步的。同步环8，与其所选择的实施形式无关， 可以形锁合地与一个连接套相连，该连接套又经过一个同步体15抗扭 转地与汽车变速箱的轴相连接。为了使空套齿轮实现同步，同步环8 与离合器体1经过相关的摩擦面而摩擦锁合地相连接。为了排出在同步环8和离合器体1的摩擦面上所产生的热量，从 而保证实现充分的冷却，将一种冷却剂例如油施加到摩擦面上。本发明提出的离合器体1具有一个环形的基体3，在其上成形了 配有一个摩擦面19的外锥体4。外锥体4的摩擦面19具有多个沿轴 向延伸的削平部(Abflachung) 5。在外锥体4的径向内部配置了 一个 环形的油收集槽6，以之用于收集从轴经过相关的孔口所提供的油。 为了将收集或聚积在该油收集槽6中的油输送到离合器体l的外锥体 4的摩擦面19上，在外锥体4的端面配置了沿径向延伸的凹槽7。这 些凹槽7是作为径向铣出的槽分布在圆周上，如图2中所示。端侧的凹槽7将油收集槽6同削平部5连接起来，使得在油收集 槽6中所收集的油可借助离心力经过凹槽7而进入削平部5。油然后 通过沿轴向延伸的削平部5,便可润湿外锥体4的整个摩擦面19。上述结构设计可优先用于这样的同步装置，在这些同步装置上的 离合器体l具有钢制的摩擦面19，同步环8配有一个用钼制的摩擦片 9。在图3和4中示出了用于一种同步装置的一个同步环8的第一个 可行的实施形式。该同步环8包含一个环形的基体10,在该基体上成 形了一个内锥体ll，在内锥体的表面上布置了一个摩擦片9，其中在 图3和4中仅示出同步环8的摩擦片9。图3表示同步环8的展开成 平面的摩擦片9。按这一实施形式，摩擦片9是设计呈环形的，在其每个边缘区域 都具有多个沿轴向延伸的槽12、 12'和13、 13'，其所具有的长度都是 如此确定尺寸的，使得槽12、 12'和13、 13'能够在一个居中布置在摩 擦片9上的环形槽14上形成切口。每个槽12、 12'的出口 20、 20'如图 3中是以虚线绘示出的，可以在纵剖面中具有一个有预定半径的弧形。 也可以有其它实施形式。特别如图4中所示，每个槽12、 12'和13、 13'的深度是如此确定 的，使得它大致相当于摩擦片9的厚度。此外各槽12、 12'分别相对于 在对置的摩擦片9边缘上设置的槽13、 13'错开地设置。按同步环8的摩擦片9的这一实施形式，油可以分别进入在端面所布置的槽12、 12'中，借以然后在环形槽14中沿切向地被输送，并最后通过槽13、 13'再出来。通过离合器体1相对于同步环8的切向的相对运动，摩擦 面在同步过程中便会被润湿和冷却。这样便可使环形槽14连同与之相连接的槽12、 12'和13、 13'实现一种油冲洗，从而改善同步环8和离 合器体1的摩擦面上的热量消散。图5和6中示出同步环8的第二个实施形式。与图3和4所示的 第一个实施形式不同，按这一第二个实施形式，摩擦片9分别在摩擦 片9的各边缘上都具有倾斜延伸的槽12和12'及13、 13'。于此，每两 个相邻的槽12和12'及13和13'彼此镜像对称地加以布置。此实施形 式的优点在于通过这些倾斜延伸的槽12、 12'和13、 13'，油可以与 同步环8的旋转方向无关地被几乎是灌入到槽12、 12'和13、 13'中。 通过这种输送效应， <更可提高经过槽12、 12'和13、 13'的体积流量， 从而进一步改善冷却。在图7和8中示出同步环8的第三个实施形式，其中图7示出一 个可行的同步装置的局部视图，配有同步环8、离合器体l和一个同 步器体15。按这一实施形式做了如下设定同步环8在其内锥体11 上具有多个轴向槽16。这些轴向槽16彼此有一定间距地分配布置在 内锥体11的圆周上。轴向槽16被配置在摩擦片9的上方。这一点可从图7和图8中看 出。轴向槽16可以在安置摩擦片9之前利用合适的压制法加以成形。 因此，摩擦片9仅处在各轴向槽16之间的桥接部位上，特别如图8 中所示。于是就存在这样的可能性，即摩擦片9通过轴向槽16加以冷 却。轴向槽16例如是从图中未详示出的离合器体1的油收集槽6获得 油供给的。这样，油可以从端侧进入轴向槽16中，然后流过轴向槽 16。从而使摩擦片9受到冷却，并通过油将所产生的热排出。轴向槽16最好具有一种锥形的分布，使得由于离心力之故可在轴 向槽16中实现一种泵效应，这种泵效应可进一步提高油的体积流量， 从而增强冷却效应。在图9和10中示出同步环8的第四个实施形式。依此实施形式， 同步环8的内锥体11具有一个环形槽17，该环形大致居中地布置在 内锥体11的表面上。环形槽17至少被沿轴向在摩擦片9中延伸的槽 18、 18'形成切口。这样，油便能从端面的槽18进入到环形槽17中， 借以然后通过内侧的槽18'从摩擦副再出来。由此，采用这一实施形式 也能保证对同步环8的摩擦片9实现最佳冷却。附图标记清单1离合器体2齿部3离合器体的基体4外锥体5削平部6油收集槽 nn接8凹很 同步环9同步环的摩擦片10同步环的基体11内锥体12，12' 轴向延伸的槽13，13' 轴向延伸的槽14摩擦片上的环形槽15同步器体16轴向槽17内锥体上的环形槽18，18' 槽19离合器体的摩擦面20，20' 槽的出口21槽的出口
权利要求
1.一种同步装置的离合器体(1)，具有环形的基体(3)，在该基体上成形外锥体(4)，该外锥体的摩擦面(19)具有多个沿轴向延伸的槽以用于油分配，该外锥体(4)具有沿径向在内部环绕的油收集槽(6)，其特征在于外锥体(4)具有至少一个端侧的沿径向的凹槽(7)，所述凹槽将油收集槽(6)分别与一配置的沿轴向延伸的槽相连接，以用于供油。
2. 按权利要求1所述的离合器体，其特征在于每个凹槽(7)设计成铣出的凹口，其具有大致呈弧形的横断面形状。
3. 按权利要求1或2所述的离合器体，其特征在于 所述沿轴向延伸的槽设计成在外锥体(4)的摩擦面(19)内的削平部(5)。
4. 按以上权利要求中任一项所述的离合器体， 外锥体(4)的摩擦面(19)是用钢制成的。
5. —种同步装置的同步环(8)，具有环形的基体(IO)，在该基 体上成形内锥体(ll),该内锥体包含摩擦片(9),该摩擦片具有多个 沿轴向延伸的槽，其特征在于该摩擦片(9)具有至少一个环绕的环形槽(14)，所述环形槽从 任一侧都与所述沿轴向延伸的槽(12, 12'; 13， 13')之中的至少一个 连通。
6. 按权利要求5所述的同步环，其特征在于 所述沿轴向延伸的槽(12, 12'; 13， 13')从环形的摩擦片(9)的每一个边缘出发沿圆周分布地设置。
7. 按权利要求5或6所述的同步环，其特征在于 分别在摩擦片(9)的各边缘上开始的槽(12， 12'; 13, 13')是彼此错开地布置的。
8. 按权利要求5至7中任一项所述的同步环，其特征在于 每个槽(12， 12'; 13， 13')都是以一个预定的角度设置的。
9. 按权利要求8所述的同步环，其特征在于在摩擦片(9)的每个边缘上的每两个相邻的槽(12， 12'; 13， 13')镜像对称地布置。
10. 按权利要求5至9中任一项所述的同步环，其特征在于 每个槽(12， 12'; 13， 13')的深度大致相当于摩擦片(9)的厚度。
11. 按权利要求5至10中任一项所述的同步环，其特征在于 每个槽(12, 12'; 13， 13')的出口 (20)在纵剖面上都是大致呈弧形地设计的。
12. 按权利要求5至11中任一项所述的同步环，其特征在于 每个槽(12, 12'; 13， 13')的长度设计成使得槽(12， 12'; 13， 13')在环形槽(14)上形成切口。
13. 按权利要求5至12中任一项所述的同步环，其特征在于 环形槽(14)大致居中地在环形的摩擦片(9)上延伸。
14. 一种同步装置的同步环(8)，具有环形的基体(IO)，在该基 体上成形内锥体(ll),在此内锥体上设置摩擦片(9)，特别按权利要 求5至13中任一项所述的，其特征在于内锥体(11)具有至少一个轴向槽(16)，所述轴向槽在摩擦片(9) 的下方延伸。
15. 按权利要求14所述的同步环，其特征在于 多个轴向槽(16)彼此按预定的间距分布在内锥体(11)的圆周上。
16. 按权利要求14或15所述的同步环，其特征在于 所述轴向槽(16)中的至少有一个是设计成锥形的。
17. 按权利要求14至16中任一项所述的同步环，其特征在于 每个轴向槽(16)的长度略大于摩擦片(9)的宽度。
18. 按权利要求14至17中任一项所述的同步环，其特征在于摩擦片(9)的宽度略小于内锥体(11)的宽度。
19. 一种同步装置的同步环，具有环形的基体(IO),在此基体上 成形内锥体(ll),在该内锥体上设置摩擦片(9),特别按权利要求5 至18中任一项所述的，其特征在于内锥体(11)具有至少一个环形槽(17)，并且环形的摩擦片(9) 在其每个边缘上具有多个沿着圆周分布的轴向的槽(18， 18')，这些 槽分别与环形槽(17)相连通。
20. 按权利要求19所述的同步环，其特征在于 环形槽(17)大致居中地在内锥体(11)的表面上延伸。
21. 按权利要求19或20所述的同步环，其特征在于 分别在摩擦片(9)的各边缘上开始的槽(18， 18')是彼此错开地布置的。
22. 按权利要求19至21中任一项所述的同步环，其特征在于 每个槽(18， 18')的深度大致相当于摩擦片(9)的厚度。
23. 按权利要求19至22中任一项所述的同步环，其特征在于 每个槽(18， 18')的出口 (21)在纵剖面上是大致弧形的。
24. 按权利要求19至23中任一项所述的同步环，其特征在于 每个槽(18， 18')的长度设计成使得槽(18， 18')在环形槽(17 )上形成切口 。
25. 按权利要求5至24中任一项所述的同步环，其特征在于 设置一种有机材料用作同步环(8)的摩擦片(9)。
26. 按权利要求25所述的同步环，其特征在于设置碳作为摩擦 片(9)所用的材料。
27. 同步装置，用于同步汽车变速箱的轴上的空套齿轮，具有至 少一个按照以上权利要求中任一项所述的同步环(8)以及配属的离合 器体(1 )。
全文摘要
一种用于同步装置的离合器体(1)，具有一个环形的基体(3)，在此基体上成形出一个外锥体(4)，该外锥体的摩擦面(19)包含多个沿轴向延伸的槽以用于油分配，外锥体(4)具有一个在内部沿径向环绕的油收集槽(6)；外锥体(4)具有至少一个端侧的径向的凹槽(7)，该凹槽将油收集槽(6)与一个所配置的、用于供油的、沿轴向延伸的槽连接起来。此外还提出一种同步装置的一种同步环(8)，具有一个环形基体(10)，在该基体上成形一个内锥体(11)，它包含一个摩擦片(9)。依本发明，在摩擦片(9)和/或在内锥体(11)上设定出一些预定的构型。此外，还提出了一种同步装置，其具有本发明提出的离合器体(1)和本发明提出的同步环(8)。
文档编号F16D23/02GK101622466SQ200880006802
公开日2010年1月6日 申请日期2008年2月21日 优先权日2007年3月6日
发明者C·格拉斯瓦尔德, K·克里斯蒂安, P·比贝格尔 申请人:腓特烈斯港齿轮工厂股份公司