专利名称：变速器的同步单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种变速器的同步单元，其具有同步体，其可围绕传动轴线转动；换挡接合套，其相对于同步体抗扭地，但是可轴向移动地设置，其中仅在同步体的轴向侧上设有至少一个摩擦环，以用于将换挡接合套与前进挡齿轮的齿轮侧的离合器齿部耦联，其中同步体的对侧构成为无摩擦环，并且换挡接合套可在该侧上被推到倒车挡齿轮的离合器齿部上；以及至少一个惯性式同步组件，其能够阻止或允许换挡接合套朝前进挡离合器齿部轴向移动。
背景技术：
这样的已知的同步单元通常设置在最高的前进挡的齿轮和倒车挡的齿轮之间。前进挡必须是可容易地插入的，这应通过良好的协调一致的同步组件实现。相反，倒车挡不必通过摩擦环来同步，在这里，在负责前进挡和倒车挡的同步体中，相反可能的是，通过同步体费力地与前进挡的静止齿轮耦联，使转动的同步体达到静止状态。因此，换挡接合套被推到倒车挡齿轮的同样不转动的离合器齿部上。
发明内容
本发明的目的是，提供一种简化的且安全地工作的同步单元，其能够使前进挡和倒车挡安全地且可靠地同步。在开头所述类型的同步单元中，该目的如下得以实现，即惯性式同步组件包括支承件，其安装在同步体内的凹部中，尤其甚至容纳在该凹部中；以及围绕该支承件的止动件，所述止动件能够位于不同步的止动位置，在所述止动位置上止动件阻止换挡接合套轴向运动到前进挡离合器齿部上，并且所述止动件能够位于允许轴向运动的释放位置。惯性式同步组件连同换挡接合套尤其构成为转向机构，以便在换挡接合套朝向倒车挡齿轮的方向运动时，使摩擦环压靠在与前进挡齿轮相关联的摩擦锥面上。在此，根据优选的实施形式，但是不必须是这种情况，在惯性式同步组件内的相同的斜面和止动面相互碰撞，以便达到力转向。本发明的一个施形式提出，支承件弹性地径向向外预张紧，并且最好附加地可锁定在换挡接合套内的凹部中。通过该槽达到限定的中间位置并且减少牵引力矩。此外，通过该凹部和支承件也能够沿轴向方向阻止换挡接合套。支承件例如能够为销。弹簧元件例如定位在所述销的径向内侧上或所述销的起始于销的径向内侧的凹部内。根据一个实施形式，该弹簧元件支撑在同步体上。支承件和止动件的连接能够通过至少一个斜面实现，使得在换挡接合体移动时， 支承件被径向向内挤压，并且在止动件上施加轴向力。因此能够省去复杂的机构。这个通过斜面的耦联的可能性提出，支承件具有横向于或垂直于径向方向延伸的槽，所述槽在一侧通过斜面限界。止动件应该具有倾斜的止动面，所述止动面在同步时撞击在摩擦环上的止动相对面上，并且阻止止动件和接合套的轴向移动。根据优选的实施形式，摩擦环构成为无止动齿部，并且摩擦环的轴向突起上存在止动相对面。在本文中，无止动齿部是指，不存在径向向外的，形成在摩擦环上的齿，所述齿在接合套朝离合器齿部的方向移动时形成用于接合套的阻挡件。因此通过另一个部件，即前述止动件进行止动。本发明的另一实施形式提出，止动件可围绕支承件转动。转动轴线或旋转轴线径向相对于传动轴线延伸。止动件具有斜面和止动面，接合套在移动时作用在所述斜面上，所述止动面在同步时撞击在摩擦环上的止动相对面上。相关联的斜面和止动面在转动轴承的圆周方向上彼此相对置，以便施加相反的力矩。在本文中，在圆周方向上“彼此相对置”是指，在想象一个面旋转时，该面碰到另一个面上，而在此不必平面地相互设置。止动件例如具有突起的指状件，在所述指状件上，侧向存在有斜面和止动面，其中指状件最好甚至构成十字交叉状。摩擦环具有至少一个容纳在指状件之间的径向突出的突起。显然并且适用于所有实施形式的是，最好设有多个设置成在同步体的圆周上分布的惯性式同步组件，使得在刚刚提及的实施形式中，在摩擦环上存在多个突起。换挡接合套也能够具有凹部，止动件容纳在所述凹部内，其中止动件在转动的状态下阻止换挡接合套的运动，并且在释放位置上允许换挡接合套沿着止动件移动。
本发明的其他特征和优点从下面的说明和被涉及到的下面的附图中获得。在附图中示出图1示出根据本发明的具有邻接的离合器体的同步单元第一实施形式的分解图；图2示出穿过在图1中示出的单元的径向剖视图；图3示出穿过如图1的在惯性式同步组件的区域内的单元的放大的径向剖视图；图4示出沿着在图3中的剖面线IV-IV的剖视图；图5示出根据本发明的具有邻接的离合器体的同步单元的第二实施形式的分解图；图6示出穿过如图5的单元的径向剖视图；图7示出穿过如图5的在惯性式同步组件的区域内的单元的放大的径向剖视图； 以及图8示出沿着在图7中的剖面线VIII-VIII的剖视图。
具体实施例方式在图1中示出变速器的同步单元，所述同步单元具有与可围绕传动轴线A旋转的驱动轴线耦联的同步体10，所述同步体设有外齿部。换挡接合套12抗扭地、但是可轴向移动地位于同步体10上。换挡接合套12能够沿轴向相反的方向移动，以便被推到离合器齿部14或离合器齿部16上。离合器齿部14与前进挡的，尤其是最高的前进挡的未示出的齿轮相关联，离合器齿部16与倒车挡的齿轮相关联。为了较容易地区分，下面也应用术语“前进挡齿轮”和“前进挡齿轮离合器齿部”以及“倒车挡齿轮”和“倒车挡齿轮离合器齿部”。离合器齿部14、16能够以不同的方式抗扭地与相关联的齿轮耦联。离合器齿部例如能够一体地形成在相应的齿轮上。此外，它们能够形成在分开的、连接在齿轮上的待固定的部件上。在此，一个可能性是，使用所谓的离合器体18，所述离合器体固定在齿轮上(形状接合地、力配合地和/或材料接合地)，并且也仍具有摩擦锥面20。第三可能性在于，使用不具有摩擦锥面的离合器盘22。离合器齿部16设置在离合器盘22上。摩擦环M置于摩擦锥面20上，所述摩擦环具有内锥面，所述内锥面最好在其斜度上相当于摩擦锥面20的。从摩擦环M轴向突出多个手指状的突起26。在这里示出的同步单元的特点在于，仅在同步体10的朝向与前进挡齿轮连接的离合器体18的轴向侧上存在摩擦环M，相反，在相对侧上不存在摩擦环。在同步体10内设有多个用于定位惯性式同步组件观的凹部25，所述惯性式同步组件安装在同步体10中的窗形的凹口 30内。每个惯性式同步组件观包括支承件32，所述支承件最好构成为销并且径向向外延伸。支承件32通过在内侧紧贴在其上的弹簧元件34径向向外预张紧。与支承件分开的止动件36与支承件32配合，所述止动件最好紧贴在支承件32 上，并且至少部分包围支承件。支承件32和止动件36的耦联通过在这里垂直于支承件32的纵轴线延伸的槽38 实现，所述槽径向向外通过斜面40限界。该斜面40与止动件36的紧贴在该斜面上的且延伸入槽38内的斜面42 (参见附图2和3)配合。止动件36沿径向方向观察，具有带有两个轴向延伸的支腿(见图1，位于后面的止动件36)的U形的径向顶侧，斜面42(见图2)位于所述两个支腿之间，但是这是可选的。在止动件36的径向底侧上设有径向向内突出的突起44，所述突起尤其设置在支腿的自由端上(见图1)。每个突起44具有倾斜的止动面46 (见图4)，其中止动面46在轴向方向上观察，相互倾斜地延伸。摩擦环M的突起沈部分的突入止动面46之间的区域内(见图4)，所述突起在其自由端具有止动相对面48，所述止动相对面最好相应于止动面46倾斜。在图2中示出的位置上，换挡接合套12位于中立位置或中间位置。支承件32具有带有斜面的最好为球状的端部，所述端部定位成可锁定在换挡接合套12的内侧上的凹部49内，使得惯性式同步组件观连同换挡接合套12 —起保持在中立的中间位置上，在所述中间位置上几乎不出现牵引力矩。凹部49也设有斜面。当换挡接合套12朝前进挡齿轮的方向轴向移动时，由于在支承件32的端部上的斜度和在换挡接合套12的凹部49内的相应的相对斜度，在支承件32上产生力，所述力力求使支承件32向内运动。通过斜面40、42，支承件36朝摩擦环对的方向轴向移动(见图 3中的箭头)。由于出现的最小的牵引力矩，摩擦环M相对于根据图4的理想的中立位置根据旋转方向向左或向右转动，使得止动面46紧贴在相关联的止动相对面48上。
因此，在止动件36轴向移动时(见图4中的箭头)，止动件36沿轴向方向压靠在摩擦环M上，使得该止动件的内锥面固定的压在摩擦锥面20上，并且与该摩擦锥面摩擦接触。止动面46和其止动相对面48构成角度，使得施加在接合套12上的且传递给面 46,48的位移力使摩擦环对在直至达到转速同步为止，不能够向回旋转到中间位置。借助齿轮的转速达到与同步体12的转速的同步，在摩擦环M和止动件36之间的转矩突然下降，使得通过接合套12的轴向的换挡力，能够将摩擦环M根据图4朝中间位置的方向挤压。因此，允许止动体36继续朝摩擦环M的方向运动，使得突起沈能够较深地移动到通过止动面46形成间隙内。基于止动件36的偏移运动(见图3中的水平的箭头)，能够将支承件观径向地更向内地从凹部49中压出，以便最终释放用于换挡接合套12的路径。换挡接合套12最终将离合器齿部14与在同步体10上的外齿部耦联。如果如刚才所述，摩擦环M略微向回转动并且止动件36移动，那么达到释放位置。止动位置是如下位置，在所述位置中，通过止动件36阻挡支承件32的径向向内定向的同步运动，止动体36阻止换挡接合套12朝齿轮的方向继续轴向移动。如果换挡接合套I2再次被带至中间位置或中立位置，那么支承件32基于弹簧元件34再次锁定在相应的凹部49内，并且摩擦环M与摩擦锥面20分开并且携带止动件36。如果应插入倒车挡，那么汽车静止，使得离合器体18的与传动装置的输出轴连接的且因此也与汽车轮连接的齿轮也静止。由于惯性力矩仍转动的同步体10必须制动，以便与用于倒车挡的静止的齿轮以转矩方式连接。摩擦环M同样用于这个到转速为零的同步过程。这能够如下进行，即通过止动件 36、支承件40和换挡接合套12以及突起沈构成为转向机构，以便将换挡接合套12的朝倒车挡齿轮的方向的运动转换为将摩擦环M压到摩擦锥面20上的运动。该转向机构如下实现，即通过也在换挡接合套12通过凹部49和在支承件32的自由端上的斜面向右(见图幻运动时，支承件32重新径向向内挤压，以便使止动件36轴向移动。也在该过程中，首先在摩擦锥面20和同步体10之间存在转速差，使得摩擦环M 相对于在图4中的位置沿圆周方向略微旋转。然后，止动面46中的一个紧贴在其相关联的止动相对面48上(止动位置)，使得阻碍支承件32径向向内继续运动，并且因此支承件位于换挡接合套12中的凹部内且阻止换挡接合套运动。在同步体10完全制动后才达到释放位置，在所述释放位置上，换挡接合套12最终能够被推到离合器齿部16上。在图1至4中示出的实施形式中为支承件32，所述支承件直接紧贴在换挡接合套 12上且阻碍换挡接合套运动，因为通过止动件36阻止了支承件32本身的运动。在如图5至8的实施形式中，功能相同的部件设置有已经采用的相同的附图标记， 使得能够省略它们的详细阐述，并且只是论述区别。在该实施例中，惯性式同步组件观相对于前述惯性式同步组件观进行了改进。在这里也设有销状的支承件32，所述支承件容纳在同步体10内的孔25中。在这里，支承件32也具有带有斜面的球形自由端，当换挡接合套12位于根据图6和7的中立位置或中间位置上时，所述自由端定位在换挡接合套12的内侧上的凹部49内。在支承件32上或围绕支承件32安装有止动件36，所述止动件可围绕支承件32的径向延伸的想象的中轴线X转动。支承件32径向向内偏转，其中为了实现相对运动，也能够存在轴承环60 (见图7)， 所述轴承环能够为用于支承件32的径向运动和用于止动件36的旋转运动的滑动轴承。
也可设想，支承件32和止动件36直接相互耦联或相互构成一体，使得能够实现进入孔25内的旋转运动。止动件36具有多个径向相对于中轴线X突起的指状件50，所述指状件在所示实施形式中总体上形成十字交叉状，其中在两个轴向侧上且在两个指状件50之间形成凹部52。 该凹部52构成叉状，并且由在指状件50上朝中轴线X相互延伸的止动面46限界。摩擦环M设有径向突出的突起26(见图幻。突起沈突入指状件50之间的凹部 52内(见图8)。该突起沈在径向视图中构成为逐渐成锥形，并且具有在圆周方向上相反地定向的止动相对面48，所述止动相对面位于指状件50上的止动面46的对面。换挡接合套12在其径向内侧上具有径向向内定向的延伸部56，所述延伸部突入轴向相对地延伸的指状件50之间的间隙内(见图8)。延伸部56在圆周方向上的距离略大于止动件36的在其精确地轴向定向时的宽度，即位于释放位置的宽度(见图8)。在向前行驶时，通过小的牵引力矩和摩擦力矩获得作用在摩擦环M上转矩，使得该摩擦环略微转动，并且在此根据图8的止动件36同样略微转动(见在图8中的虚线)。 指状件50的斜面40压靠在延伸部56上的相关联的斜面42。斜面40、42最好相互完全紧贴。如果换挡接合套I2借助其延伸部56向左挤压(见图8)，那么因此导致，止动件 36反向于箭头方向向回转动。所有相互倾斜的斜面，即斜面40、42，协调一致，使得直到达到前进挡齿轮和同步体10转速同步为止，止动件36都不可能向回旋转到在图8中所示的释放位置上。如果然后达到该转速同步，那么止动件36能够向回旋转，并且释放用于换挡接合套12的沿轴向方向的路径。那么，确定换挡接合套12的中间位置的支承件32径向向内偏移。在该实施形式中，仅为直接阻挡用于换挡接合套12的路径的止动件36。如果插入倒车挡，由于前进挡齿轮和同步体10的转速差，止动件36同样转动。那么在参考图8位于右侧的两个指状件50中的一个阻挡用于换挡接合套12的路径，因为相应的突起同样借助其斜面42紧贴在相关联的斜面40上。在这里，也由于换挡接合套46的通过转向机构和斜面40、42以及止动面46和止动相对面48的向右的轴向运动和轴向力，实现摩擦环M的朝摩擦锥面20的方向的轴向运动。此外，通过在前进挡齿轮的侧面上的摩擦环M实现用于倒车挡的同步。当同步体10不再转动时，摩擦环沈能够从止动位置运动到根据图8的释放位置， 以便释放用于换挡接合套12的朝离合器齿部16的路径。
权利要求
1.一种变速器的同步单元，具有同步体(10)，其能够围绕传动轴线(A)转动；换挡接合套(12)，其相对于所述同步体(10)抗扭地，但是能轴向移动地设置，其中仅在所述同步体(10)的一个轴向侧上设有至少一个摩擦环(M)，以用于将所述换挡接合套(1 与前进挡齿轮的齿轮侧的离合器齿部(14)耦联，其中所述同步体(10)的对侧构成为无摩擦环，并且所述换挡接合套(1 在该侧上能够被推到倒车挡齿轮的离合器齿部(16)上；以及至少一个惯性式同步组件(观)，其能够阻止或允许所述换挡接合套(1 朝前进挡离合器齿部 (14)轴向移动，其特征在于，所述惯性式同步组件08)包括支承件(32)，其安装在所述同步体(10)内的凹部05)中，尤其是容纳在该凹部中；以及围绕所述支承件(32)的止动件(36)，所述止动件能够位于不同步的止动位置，在所述止动位置上所述止动件阻止所述换挡接合套(1 轴向运动到所述前进挡离合器齿部(14)上，并且所述止动件能够位于允许该轴向运动的释放位置。
2.如权利要求1所述的同步单元，其特征在于，所述止动件(36)、所述支承件(32)和所述换挡接合套(1 构成为转向机构，以便在所述换挡接合套(1 朝向倒车挡齿轮的方向运动时，使摩擦环压靠在与所述前进挡齿轮相关联的摩擦锥面00)上。
3.如权利要求1或2所述的同步单元，其特征在于，所述支承件(32)弹性地径向向外预张紧，并且最好附加地能够锁定在所述换挡接合套(1 内的凹部G9)中。
4.如前述权利要求中任一项所述的同步单元，其特征在于，所述支承件(32)为销。
5.如前述权利要求中任一项所述的同步单元，其特征在于，所述支承件(3 能够相对于所述止动件(36)运动，所述支承件(3 最好附加地由所述止动件(36)包围。
6.如前述权利要求中任一项所述的同步单元，其特征在于，所述支承件(32)通过至少一个斜面00、42)与所述止动件(36)和/或所述换挡接合套(1 耦联，其中在所述换挡接合套(1 移动时，所述支承件(3 被径向向内挤压，并且在所述止动件(36)上施加轴向力。
7.如权利要求6所述的同步单元，其特征在于，所述支承件(32)具有横向于或垂直于轴向方向延伸的槽(38)，所述槽通过所述斜面00)限界。
8.如前述权利要求中任一项所述的同步单元，其特征在于，所述止动件(36)在止动位置上阻止所述支承件(32)的径向的向内运动。
9.如前述权利要求中任一项所述的同步单元，其特征在于，所述止动件(36)具有倾斜延伸的止动面(46)，所述止动面在同步时紧贴在所述摩擦环04)上的止动相对面08)上， 并且阻止所述止动件(36)的运动，尤其是阻止所述止动件(36)的轴向运动和所述换挡接合套(12)的轴向移动。
10.如权利要求9所述的同步单元，其特征在于，所述摩擦环04)构成为无止动齿部， 并且在所述摩擦环04)的突起06)上，尤其是在所述摩擦环04)的轴向或径向的突起 (26)上存在所述止动相对面G8)。
11.如前述权利要求中任一项所述的同步单元，其特征在于，所述止动件(36)能够围绕所述支承件(3 转动，其中所述止动件(36)具有斜面00)和止动面(46)，其中所述换挡接合套(1 在移动时作用在所述斜面GO)上。
12.如权利要求11所述的同步单元，其特征在于，所述止动面G6)在同步时撞击在所述摩擦环04)上的止动相对面08)上，其中所述斜面GO)和所述止动面G6)在所述支承件(32)的圆周方向上相反地定向，以便施加相反的力矩。
13.如权利要求11或12所述的同步单元，其特征在于，所述止动件(36)具有突起的指状件(50)，在所述指状件上，侧向存在有所述斜面00)和所述止动面(46)，其中所述指状件(50)最好形成十字形。
14.如权利要求13所述的同步单元，其特征在于，所述摩擦环04)具有至少一个容纳在相邻的指状件(50)之间的径向突出的突起06)。
15.如权利要求11至14中任一项所述的同步单元，其特征在于，所述换挡接合套(12) 具有凹部，所述止动件(36)容纳在所述凹部内，其中所述止动件(36)在转动的状态下阻止所述换挡接合套(1 的运动，并且在释放位置上允许所述换挡接合套(1 沿着所述止动件(36)移动。
16.如前述权利要求中任一项所述的同步单元，其特征在于，所述摩擦环04)在行驶时并且在所述换挡接合套(1 的中立位置上从释放位置部分地朝止动位置的方向运动。
全文摘要
本发明涉及一种变速器的同步单元，其包括同步体(10)、换挡接合套(12)，并且仅在前进挡齿轮的一侧上包括摩擦环(24)。在与倒车挡齿轮相对的一侧上不设有摩擦环。惯性式同步组件(28)设有支承件(32)和止动件(36)，所述支承件和止动件在达到转速同步前阻挡换挡接合套(12)朝向前进挡齿轮方向运动。
文档编号F16D23/02GK102410314SQ20111021260
公开日2012年4月11日 申请日期2011年7月26日 优先权日2010年7月26日
发明者于尔根·宾德, 克里斯蒂安·韦伊尔, 彼得·K·埃希特勒, 彼得·克拉默, 斯特凡·普林克, 蒂洛·西拉夫, 韦纳·菲尔古特 申请人:贺尔碧格传动技术控股有限公司