专利名称：变速器的预同步单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种变速器的预同步单元以及一种具有这样的预同步单元的惯性式同步组件。
背景技术：
在现有技术中，例如从教科书《Fachkunde Kraftfahrzeugtechnik》(《汽车技术专业知识》)(Europa-Lehrmittel出版社，1999年第沈版，396页开始)，已知一种具有惯性式同步装置的变速器，特别是如Borg-Warner (博格华纳)系统的变速器。在传统的惯性式同步装置中总是设有具有止动齿的同步环，其中，所述止动齿在同步体和齿轮之间的转速同步前阻止了与同步体抗扭地连接的换挡接合套在齿轮的换挡齿上的轴向移动。因此，在补偿转速后才能够进行同步体通过换挡接合套与齿轮的抗扭的耦联。通常所述同步环设有特殊的摩擦片，以便在与摩擦面接触(例如在齿轮上)时产生希望的摩擦力。现有技术中的圆锥形的同步环的制造在制造技术上是耗费的，并且因此是昂贵的。
发明内容
本发明的目的是，提出一种用于变速器的惯性式同步装置，其在制造技术上可简单地实现，以及在高换挡舒适性的前提下确保可靠的和低磨损的换挡功能。根据本发明，所述目的通过变速器的预同步单元得以实现，所述预同步单元具有止动块，所述止动块在预同步单元的已安装的状态下容纳在可围绕传动轴线转动的同步体的凹槽中，并且邻接在变速器的与同步体抗扭地连接的换挡接合套上，其中，所述止动块具有止动齿，所述止动齿可允许或阻止换挡接合套的相对于止动块的轴向运动，并且其中，所述止动块是具有模压的棘轮齿的已成形的金属板部件。由于止动齿从同步环(例如在Borg Warner中)位移到预同步单元上，更确切地是位移到预同步单元的止动块上，因此省去在同步环上的止动齿，以至于所述同步环仅径向地向换挡接合套的内部延伸。由于省去了在同步环上的止动齿，因此明显简化了同步环的制造。同时将所述止动齿以最小的额外花费集成在预同步单元中，以至于总体上减少生产耗费，同时不会影响变速器的惯性式同步功能。所述解决方案称为第一解决方案。由于通常在变速器中出现的高的转速，止动块的轻的重量是有利的，以便使机械应力和因此伴随的磨损由于作用在止动块上的离心力而最小化。但是，也要注意的在换挡过程中出现的力，所述力特别是在止动齿的区域中导致明显的表面挤压，以至于所述止动块必须由具有高强度的有抵抗力的材料制造。该要求在由金属板制造的止动块中得以特别好地满足，因为所述制成的止动块在重量小的情况下具有持久的高的机械抵抗力。此外，由金属板通过棘轮齿的简单的变形和模压制成的止动块也能够在制造技术上以低的耗费制造。在预同步单元的实施形式中，所述止动块具有用于容纳力传递元件和弹簧元件的中央孔和连接在其上的止动块凹部，其中，所述止动块凹部与止动块一体地构成，并且在预同步单元的已安装的状态下径向向内延伸。通过止动块凹部的这个一体的集成，减少了零件的数量，并且因此减少了预同步单元的安装耗费。根据本发明，所提出的目的也通过变速器的预同步单元得以实现，所述预同步单元具有止动块，所述止动块在预同步单元的已安装的状态下容纳在可围绕传动轴线转动的同步体的凹槽中，并且邻接在变速器的与同步体抗扭地连接的换挡接合套上，其中，所述止动块具有止动齿，所述止动齿可允许或阻止换挡接合套的相对于止动块的轴向运动，止动齿的棘轮齿在预同步单元已安装的状态下构成在止动块的至少一个轴向边缘上，并且径向向外延伸，并且其中，止动块的径向外表面径向偏移，使得所述外表面在轴向中心的区域中比围绕棘轮齿径向更宽地向外延伸。因此，所述止动块在与止动齿隔开的区域中径向支承在换挡接合套上，并且在轴向的换挡运动中在止动齿的区域中与换挡接合套的内齿达到接合。径向支承力的吸收，即一方面如同轴向的和切向的换挡力的吸收，另一方面在止动块的径向的外表面的不同区域中的吸收，确保变速器的活动自如的换挡运动，并且使止动块和换挡接合套夹住或卡住的危险或者所述止动块在边缘上过度磨损的危险最小化。这个第二解决方案也可以与第一解决方案相结合。在这个实施形式中，所述止动块也例如是具有模压的棘轮齿的已成形的金属板部件，并且在它的径向外表面的轴向中心区域中具有径向向外压印的表面部分。由金属板的制造导致非常轻的止动块重量，这在离心力负载的方面起到积极的作用。此外，在金属板结构形式中通过径向向外压印的表面部分以最小的耗费在止动块上构成限定的径向接触面和支承面。在另一实施形式中，所述止动块是具有一体地模制的棘轮齿的烧结件，其中，所述径向的外表面在棘轮齿的区域中径向向内偏移。在作为烧结件，特别是作为已淬火的烧结件的实施形式中，止动块可实现格外高的机械的抵抗力。此外，所述烧结可实现相对自由的成型，以至于能够以低的耗费构成所述棘轮齿的自由位置，也就是说在棘轮齿的区域中径向向内偏移的外表面。止动块的由烧结金属通过平面的材料去除或切削的表面处理的再加工通常是不必要的。代替烧结材料也可设想，所述止动块作为注塑件由一种适宜的塑料材料或塑料复合材料制造，所述塑料材料或塑料复合材料在止动齿的区域中承受高的应力。此外，所提出的目的通过变速器的预同步单元得以实现，所述预同步单元具有止动块，所述止动块在预同步单元的已安装的状态下容纳在可围绕传动轴线转动的同步体的凹槽中，并且邻接在变速器的与同步体抗扭地连接的换挡接合套上，其中，所述止动块具有止动齿，所述止动齿可允许或阻止换挡接合套的相对于止动块的轴向运动，所述预同步单元包括弹簧元件、通过弹簧元件加载的力传递元件以及用于容纳弹簧元件和力传递元件的套筒，并且所述弹簧元件、所述力传递元件和所述套筒形成预制的底部组件。在预同步单元的这个结构中一方面简化止动块的制造，因为该止动块必须仅具有用于底部组件的适宜的容纳部，并且另一方面简化预同步单元的安装，因为只是必须将所述止动块和所述底部组件组合。此外，预制的底部组件防止小部件(力传递元件或弹簧元件)的损失，并且可在底部组件的内部已经实现预张紧，以至于也简化了惯性式同步组件的安装。所述第三解决方案也可以与第一和/或第二解决方案组合。所述止动块优选具有中心孔，预制的底部组件容纳在所述孔中，所述力传递元件在预同步单元的已安装的状态下通过弹簧元件径向向外加载，并且在止动块的径向的外表面上凸出。此外，预制的底部组件和所述止动块通过接合持久地连接，并且形成预安装的组件。这也有助于在安装变速器的惯性式同步组件时的简化。当所述止动块具有中心孔时，所述孔可逐渐变为与其连接的，与所述止动块一体地构成的止动块通道，所述止动块通道在它的径向内的端部上具有用于力传递元件和弹簧元件的容纳孔。在这种情况下，用于所述弹簧元件和力传递元件的容纳孔在制造技术上的额外耗费少的情况下已经一体地集成在止动块中，以至于不需要单独的套筒。止动块通道的横截面朝着中心孔逐渐变窄，使得所述止动块通道在所述孔的区域中形成用于径向向外加载的力传递元件的止挡。相应地，所述力传递元件能够在安装预同步单元时就已经径向向外预张紧，这随后明显简化了惯性式同步组件的安装。此外，在所述止动块通道的容纳孔上可设有用于形成弹簧元件支座的通道塞。因此，预同步单元能够以简单的方式预制为具有预张紧的力传递元件的本身封闭的组件。在此，在这个实施形式中，所述止动块也是具有模压的棘轮齿的已成形的金属板部件或具有一体地模制的棘轮齿的烧结件，特别是已淬火的烧结件。最后，本发明也包括变速器的惯性式同步组件，其具有同步体，所述同步体抗扭地安装在变速器的轴上；换挡接合套，所述换挡接合套相对于同步体抗扭地，但是可轴向移动地设置；用于通过摩擦连接将同步体与变速器的齿轮耦联的同步环；以及上述预同步单元，所述预同步单元作用在换挡接合套上，并且在换挡接合套轴向移动时轴向加载同步环。
从与附图有关的优选的实施形式的下面的说明中获得本发明的其它特征和优点。 附图中示出图1示出具有根据第一实施形式的根据本发明的预同步单元的变速器的根据本发明的惯性式同步组件的纵剖面细节；图2示出根据图1的惯性式同步组件的横截面细节；图3示出通过根据第二实施形式的根据本发明的预同步单元的纵剖视图；图4示出根据图3的预同步单元的立体的俯视图；图5示出根据图3的预同步单元的立体的底视图；图6示出通过根据第三实施形式的根据本发明的预同步单元的纵剖视图；图7示出根据图6的预同步单元的立体的俯视图；图8示出根据图6的预同步单元的立体的底视图；图9示出通过根据第四实施形式的根据本发明的预同步单元的纵剖视图；图10示出根据图9的预同步单元的立体的俯视图；图11示出根据图9的预同步单元的立体的底视图；图12示出通过根据第五实施形式的根据本发明的预同步单元的横截面图；图13示出根据图12的预同步单元的立体的俯视图；图14示出根据图12的预同步单元的立体的底视图；图15示出通过根据第六实施形式的根据本发明的预同步单元的纵剖视图16示出根据图15的预同步单元的立体的俯视图；以及图17示出根据图15的预同步单元的立体的底视图。
具体实施例方式图1和2示出通过变速器12的惯性式同步组件10的纵剖面细节或横截面细节。 在此，所述惯性式同步组件10包括环形的同步体14，所述同步体抗扭地安装在变速器12 的轴(未示出)上；换挡接合套16，所述换挡接合套相对于同步体14抗扭地，但是可轴向移动地设置；用于将同步体14与变速器12的齿轮通过摩擦连接耦联的同步环18 ；以及预同步单元22，所述预同步单元作用在换挡接合套16上，并且在换挡接合套16轴向移动的情况下轴向加载同步环18。在此，在图1中未示出齿轮本身，而是仅示出与所述齿轮抗扭地连接的离合器主体20，所述离合器主体具有换挡齿60和摩擦面64。在图1中示出的变速器12的实施例中，在轴向方向上观察，在同步体14的两个轴向的侧面上分别设置有同步环18和离合器主体20。为了解释相应的方向指示，在图2中以附图标记100标识轴向方向，以附图标记110标识径向方向，并且以附图标记120标识圆周方向。所述预同步单元22具有带有模制的止动齿沈的止动块对，其中，所述止动齿沈可允许或阻止所述换挡接合套16的相对于止动块M沿着传动轴线A的运动。因为在同步体14的每个侧面上设置有离合器主体20或齿轮，所以在止动块M的两个轴向的边缘观上也各设有止动齿沈，所述止动齿可分别允许或阻止位于两个齿之间的换挡接合套16沿相应的方向的轴向移动。所述换挡接合套16具有径向向外邻接在止动块M上的内齿30，所述内齿在变速器12的未换挡的中立位置中(参见图1)相对于止动块M的止动齿沈轴向偏移地设置。 通过齿沈、30的这个轴向偏移的结构，在圆周方向120上可实现在预同步单元22和换挡接合套16之间的相对运动，并且因此也可实现在预同步单元22和与换挡接合套16抗扭地连接的同步体14之间的相对运动。为了保持变速器12的轴向尺寸尽可能地小，仅在止动块对的轴向边缘观的区域中设有所述止动齿26，并且在轴向方向100上总体上(也就是说作为两个齿的总和)在止动块M的尺寸L的最大25%上延伸。止动齿沈的棘轮齿32的轴向尺寸1优选在止动块 24 (也见图3)的轴向尺寸L的约10%的数量级内。在图1中示出的换挡位置标识为变速器12的原始位置或中立位置，因为所述同步体14可与离合器主体20或齿轮无关地围绕传动轴线A转动。特别是没有离合器主体20 通过换挡接合套16与同步体14抗扭地连接。此外，特别是当在同步体14的两个轴向的侧面上设置有离合器主体20时，所述换挡接合套16在变速器12的中立位置中通常在轴向方向100上相对于同步体14设置成同心。在图1和2中，尽管在变速器12中，在同步体14的两侧上分别设置有同步环18和离合器主体20，以及在止动块M的两个轴向的边缘观上设有止动齿沈，但是本发明显然也包括下述实施形式，在所述实施形式中，仅在同步体14的一侧上设有同步环18和离合器主体20，和/或在所述实施形式中，止动块M相应地仅在轴向的边缘观上具有止动齿26。例如在本发明的范围中可设想如下实施形式变形方案，在所述实施形式变形方案中，同步体14的两侧分别设有齿轮，其中，与两个齿轮中的一个的惯性式同步通过止动块 M的在本发明的范围中提出的止动齿沈进行，但是，与另一齿轮的惯性式同步通过具有在同步环18上的止动齿的传统的Borg-Warner系统进行。从图1和图2中可清楚看出，所述预同步单元22包括止动块M、弹簧元件34和通过弹簧元件34径向向外加载的力传递元件36。因此，所述止动块M在径向方向上远离换挡接合套16地在朝着同步体14的方向上预张紧。在当前情况下，所述力传递元件36构成为球，优选构成为钢球，其中，所述力传递元件36也能够可选地具有任何其它适宜的几何形状。所述力传递元件36径向在止动块M的止动块凹部38中被引导，并且穿过止动块 24径向向外延伸到换挡接合套16的内侧凹槽40 (特别是环形槽)中，以便使所述止动块 24相对于换挡接合套16轴向地定位。根据图2，所述同步体14在它的外周上具有齿42，以及对于每个预同步单元22而言具有凹槽44，相应的预同步单元22容纳在所述凹槽中。所述换挡接合套16的内齿30接合到外齿42中。所述棘轮齿32的几何形状与换挡接合套16的内齿30相匹配，以便可实现棘轮齿32接合到内齿30中，如后面还要阐述。多个，尤其是三个预同步单元22最好设置成分布在同步体14的圆周上。此外，在每个同步环18上设有轴向的突起部46，所述突起部基本上轴向延伸到同步体14的凹槽44中。所述预同步单元具体地在圆周方向120上设置在同步环18的两个突起部46之间，其中，每个突起部46具有接触面48，所述接触面紧贴在止动块M的优选同样倾斜的接触面50上。所述凹槽44在凹槽44的圆周末端上具有底切45，所述同步环18的突起部46伸入所述底切中。可选的是，同步体14的搭接的部分还设置有外齿42的至少一个齿(见图 2)，并且/或者在径向内侧具有弯曲地延伸的、限定底切45的壁52。因为，用于惯性式同步组件10的基本功能的底切45不是必须的，所以在可选的实施形式变形方案中也可以取消所述底切。在轴向方向100上观察，所述止动块M具有在相对的端部上侧面凸出的凸起部 47，所述凸起部在径向外侧上成斜面，以用于形成接触面50，而且与在突起部46的相互面对的下边缘上的相应的斜面互补。所述止动块M借助凸起部47后接合所述同步环18。这个后接合在变速器12的原始位置或中立位置中已经存在。在圆周方向120上的凸起部47优选不伸入底切45中。突起部46的接触面48倾斜于径向方向110，也就是说，所述接触面径向倾斜地指向内(见图2)，并且相互面对。通过所述接触面48、50的共同作用，所述预同步单元22和所述同步环18在圆周方向120上基本上无缝地连接。在同步环18上的接触面48的和/或在止动块M上的接触面50的倾斜的部分优选通过变形形成。相应的构件也能够可选地在它的生产过程中已经相应地成形，或者以切削的方式再加工。此外，代替成斜面的接触面48、50也可以设有成阶梯状的或被倒圆的接触面48、50，以便防止止动块M倾翻。可选的是，也可设想如下实施形式变形方案，在实施形式变形方案中，不存在所述
8凸起部47和在接触面48上的倾斜部。以至于不进行同步环18的后接合。在这种情况下， 止动块M的径向向外的倾翻或运动(例如由于离心力或倾覆力矩)通过换挡接合套16的内齿30限制。根据图1，所述预同步单元22具有相反定向的轴向的接触面M，通过所述接触面所述止动块M在变速器12的换挡过程中使相关联的同步环18轴向移动。所述接触面M 优选分别位于与传动轴线A垂直的平面中。在根据图1的原始位置中，所述接触面M优选与同步环18的端侧的相对面55隔开。通过弹簧元件34径向向内预张紧的止动块M在径向方向110上借助底侧58支承在同步环18上。可替代或可附加的是，止动块在径向方向110上也能够通过一体地模制的止动块凹部38支承在同步体14上。根据图2，在同步体14中的凹槽44构成为，使得所述预同步单元22与同步环18 共同相对于同步体14在圆周方向120上限定地移动，以便在图2中示出的释放位置和闭锁位置之间移动。在闭锁位置或止挡位置和(中间的)释放位置之间的距离形成在同步的情况下出现的转换行程X。存在形成所述止挡的不同的可能性。例如闭锁位置可以通过在同步体14中的用于径向内侧的止动块凹部38的凹口的止挡51’来确保。这在图2中以转换行程χ’表示。 另一可能性在于，同步环18不是如在之前的示例中径向向内地，而是径向向外地碰撞在同步体14上，即通过所述止动块M直接碰撞在同步体14的外边缘51”上，这通过转换行程 χ”表示。在图2中能够以最简单的方式实现的另一可选方案是，同步环18的突起部46碰撞在同步体14的表面51上，以至于所述转换行程χ通过所述同步环18和所述同步体14 限定。所述表面51是径向表面，并且在圆周方向120上限定凹槽44。在所述同步环18上的或在止动块M上的相对面平行于所述止挡面51、51，、51” 延伸，以至于获得平面的止挡。惯性式同步的基本原理与根据Borg-Warner的已知的原理相似，在这里详尽地参考了所述原理。下面基于根据图1的变速器12的中立位置阐述具有根据本发明的惯性式同步组件10和根据本发明的预同步单元22的变速器12的工作原理，以便解释清楚存在的不同之处。如应在具有惯性式同步组件10的变速器12中由中立位置换挡，那么在换挡接合套16移动到与齿轮相关联的离合器主体20的换挡齿60上，以便所述同步体14和离合器主体20形状接合地并且抗扭地相互耦联之前，首先平衡同步体14和相应的齿轮的转速。过程具体如下(未示出的)换挡拨叉接合在换挡接合套槽62中，并且在朝着与所希望的挡相关联的那个齿轮的方向上加载所述换挡接合套16。已施加的换挡力借助于力传递元件36传动到止动块M上，以至于所述止动块M与换挡接合套16共同轴向移动。 在此，所述止动块M通过它的接触面M作用在相关联的同步环18上，并且将所述同步环加载到离合器主体20的锥形摩擦面64。由于在离合器主体20和同步体14或同步环18之间的转速差以及在所述同步环 18和同步体14之间的摩擦连接，所述同步环18与预同步单元22在圆周方向120上相对于同步体14共同移动到它的闭锁位置中(所谓的“转换”)。在所述闭锁位置中，同步环18的轴向的突起部46紧贴在同步体14的止挡51上，其中，所述止挡51 (正如其它可能的止挡51，、51”一样)通过凹槽44的优选径向的表面形成(图2)。所述换挡接合套16的内齿30在闭锁位置中相对于止动块M的止动齿沈在圆周方向上定向为，使得所述齿30、26防止换挡接合套16的相对于止动块M的轴向移动。在换挡接合套16中设有的凹槽40，——所述力传递元件36接合在所述凹槽中——，构成为在换挡接合套16的内齿30的齿中的槽，其中，所述槽沿圆周方向120延伸。在轴向的方向 100上(参见图1)，所述槽横截面选择为，使得换挡接合套16的轴向的换挡力首先能够通过接合在槽中的力传递元件36传递给止动块M，其中，但是所述换挡力在同步后也足够使所述力传递元件36径向向内移动到止动块M的止动块凹部38中。根据图1，槽横截面选择为大致抛物线形。在圆周方向上，也就是说在槽纵向方向上(参见图幻，所述槽具有弯曲部，特别是圆形的弯曲部。在此，所述弯曲半径选择为非常的大，以便所述力传递元件36能够在槽中滚动或滑动，并且不妨碍所述止动块M在它的闭锁位置和它的释放位置之间的转换。所述弯曲半径可以特别是选择为与所述换挡接合套16 的内齿30同心。最后，如所述同步体14和离合器主体20的转速尽可能平衡，那么切向力减小，借助于所述切向力，同步环18的突起部46压靠在其在同步体14上的止挡上，以至于所述轴向的换挡力足够使所述止动块M与同步环18 —起相对于同步体14由它的闭锁位置移动到它的根据图2的释放位置中。这个释放位置位于止动块M的闭锁位置之间且位于中心， 并且允许换挡接合套16通过止动齿沈轴向移动到离合器主体20的换挡齿60上。为了使止动块M由它的闭锁位置转动到它的释放位置，在轴向方向100上观察， 所述止动块M的棘轮齿32具有朝向止动块M的轴向中心的端部66 (见图1)，所述端部通过斜面68逐渐变成锥形。以相应的方式，所述换挡接合套16的内齿30的齿也具有轴向的端部，所述端部通过斜面逐渐变成锥形。如果使同步环18和止动块M压靠同步体14的切向力减小，那么所述止动齿26的斜面68由于轴向的换挡力在内齿30的斜面上滑动，因此所述换挡接合套16相对于止动块M在轴向方向100上和在圆周方向120上移动。在换挡接合套16相对于止动块M轴向运动时，所述力传递元件36通过凹槽40 的斜的或弯曲的表面反向于弹簧元件34的弹簧力径向向内地压入止动块凹部38中。在到达止动块M的释放位置后，可毫无问题地将所述换挡接合套16推到所述离合器主体20的换挡齿60上，以至于所述同步体14和齿轮通过换挡接合套16在圆周方向 120上形状接合地并且尽可能无缝地相互耦联，并且切换到所希望的挡。图1和2示出根据第一实施形式的预同步单元22，在所述预同步单元中，止动块 24的径向外表面70径向偏移，使得所述外表面70在轴向中心的区域71中比在棘轮齿32 的区域72中径向更宽地向外延伸。图3至5示出预同步单元22的第二实施形式的剖视图以及立体视图。所述第二实施形式与根据图1和2的第一实施形式的区别仅在于径向的突起部73，所述突起部在止动块M的轴向的边缘观上构成。所述突起部73在预同步单元22的已安装的状态下接合在同步环18的适当地成形的，优选互补的凹槽中，以至于两个同步环18通过所述止动块对在轴向方向100上耦联，优选基本上无缝地耦联(在图1中用虚线示出)。所述凹部38的上端径向向内形成用于同步环18的止挡。
此外，因为预同步单元22的前两个实施形式在其它方面是相同的，所以借助附图 3到5的第二实施形式的下述说明同样适用于根据附图1和2的第一实施形式。在图3中，在止动块M的两个轴向边缘28上设有所述止动齿沈，其中，所述止动齿26相对于止动块M的剩余部径向向外突出。在当前情况下，所述止动齿沈一体地在止动块M上模制，并且在圆周方向120上分别具有两个连续的棘轮齿32。为了在惯性式同步过程中减少各个棘轮齿32的负载，显然也可以设有多个，特别是四个在圆周方向120上连续的棘轮齿32。由于制造技术上的原因，优选选择尽可能少的棘轮齿32的数量，所述棘轮齿可靠地并且持久地经受出现的应力。根据附图3，仅在轴向的边缘观的区域中设有所述止动齿沈，其中，棘轮齿32的轴向的尺寸1在整个止动块M的轴向尺寸L的约10%的数量级内。总体上，所述止动齿 26在轴向方向100上优选在止动块M的尺寸L的最大25%上延伸。借助于附图3和4可清楚看出，止动块M的径向的外表面70径向偏移，使得所述外表面70在轴向中心的区域71中比在围绕棘轮齿32的区域72中径向更宽地向外延伸。 因为根据图1到5的预同步单元22的止动块M是具有一体模制的棘轮齿32的烧结件，所以所述棘轮齿32的这个所谓的“释放位置”能够以最简单的方式如下实现，即通过径向的外表面70在围绕棘轮齿32的区域72中径向向内偏移(图4)。这个偏移已经在以烧结方法制造止动块M时构成，以至于不需要耗费的再加工。这种偏移的外表面70具有的优点是，所述止动块M仅在轴向中心的区域71 中，——在所述区域中，所述外表面70径向更宽地向外延伸——，但是不在止动齿沈的区域72中，支承在换挡接合套16的内齿30上。当由于较高的转速径向向外作用的离心力超过弹簧元件34的径向向内作用的弹簧力时，在所述换挡接合套16上出现所述止动块M的这样的支承。在所述止动齿沈的区域中，在换挡过程中在止动块M的棘轮齿32和换挡接合套 16的内齿30之间出现在轴向和圆周方向100、120上的换挡力。通过径向的支承力以及换挡力(轴向和切向)在所述止动块M的径向外表面70 的不同区域中的吸收，在换挡过程中减少在换挡接合套16和止动块M之间的夹住或卡住的危险以及止动块M的边缘侧的磨损。在根据图5的底视图中可见，所述止动块凹部38具有截顶锥形或接近圆柱形的外形。所述止动块凹部38在它的径向内侧上通过底部封闭，以至于所述弹簧元件34和所述力传递元件36通过外表面70的中心孔74插入所述止动块凹部38中。图6到8示出根据第三实施形式的预同步单元22的剖视图以及立体视图。所述预同步单元22的这个第三实施形式与第二实施形式的区别仅在于弹簧元件 34和力传递元件36在止动块M中已改变的容纳部。此外，所述实施形式是非常相似的，因此详尽参考图3到5的上述说明，并且下面仅探讨不同之处。根据图6，所述止动块M具有中心孔74以及在其上连接的，径向贯穿止动块M的止动块通道76。所述止动块通道在预同步单元22的已安装的状态下(参见图1)由所述中心孔74径向向内延伸，并且在它的径向内的端部78上具有用于所述力传递元件36和所述弹簧元件34的容纳孔80。止动块通道76的横截面朝着中心孔74逐渐变窄，使得所述止动块通道76在孔74的区域中形成用于径向向外加载力传递元件36的止挡。这可能与第二
11实施形式不同，因为所述力传递元件36可通过所述容纳孔80插入止动块M中。为了能够径向向外预张紧所述力传递元件36，在所述容纳孔80上设有用于形成弹簧元件支座的通道塞82。因此，与第一和第二实施形式不同，根据第三实施形式的预同步单元22以最简单的方式形成本身封闭的、预制的组件，在所述组件中，所述力传递元件36已经径向向外预张紧。在根据图1到5的实施形式中，所述力传递元件36必须通过中心孔74插入，并且相应地能够在安装惯性式同步组件10时才预张紧，这使得安装过程变得困难。借助于根据图8的底视图清楚的是，在当前情况下，止动块通道76的外形构成为大致直角平行六面体形。因此，能够有利的利用所述止动块通道76，以便在具有多个相互插入的同步环18的多重同步装置中，在圆周方向120上基本上无缝地耦联两个这样的同步环 18。尽管示出用于构成为烧结件的止动块M的根据图6到8的弹簧元件34和力传递元件36的容纳部，但是这样的容纳部也能在构成为金属板部件的止动块M中实现，其中， 下面进一步更确切地探讨金属板实施形式。图9到11示出根据第四实施形式的预同步单元22的剖视图以及立体视图。在这种情况下，除了构成为烧结件的止动块对，所述预同步单元22包括弹簧元件 34、通过所述弹簧元件34加载的力传递元件36以及用于容纳弹簧元件34和力传递元件36 的套筒84，其中，所述弹簧元件34、所述力传递元件36和所述套筒84形成预制的底部组件 86。所述套筒84优选由金属板或塑料制成，并且能够在径向外的端部上具有用于力传递元件36的保持凸起。所述止动块M在所述外表面70上具有中心孔74，预制的底部组件86容纳在所述孔中，使得所述力传递元件36在预同步单元22的已安装的状态下(图1)通过所述弹簧元件；34径向向外加载，并且在所述止动块M的径向的外表面70上伸出。预制的底部组件86和止动块对优选通过接合持久地连接，并且形成本身封闭的、 预安装的组件。所述底部组件86例如被压入或粘贴到止动块M中。代替图9到11，能够构成具有止动块凹部38的所述止动块24(参见图1和4)，所述底部组件86容纳在所述止动块凹部中。然后，套筒84的径向内的端部由止动块M包围和固定，其中套筒84和止动块M优选具有用于精确定位底部组件86的安装倒角。与前面的实施形式相比，简化了用于已烧结的止动块M的制造费用。同时获得所述预同步单元22和所述惯性式同步组件10的特别简单的安装。图12到14示出根据第五实施形式的预同步单元22的横截面以及立体视图。与前面的实施形式的根本的区别在于，在这种情况下，所述止动块M不是烧结件，而是具有模压的棘轮齿32的已成形的金属板部件。与烧结实施形式相比，金属板实施形式提供了明显减轻重量的优点，从而减少在变速器12的工作中出现的离心力，并且因此减少止动块M 的相应的应力和磨损现象。与根据图9到11的第四实施形式类似地借助于预制的底部组件86容纳所述弹簧元件34和力传递元件36，因此在这一点上参考所述预同步单元22的第四实施形式的
。为了将底部组件86安全地固定在止动块M上，所述止动块M具有保持凸耳90。所述保持凸耳90在从圆周方向120上看位于前面和后面的止动块壁92、93上径向向内延伸，并且它们的自由端94弯曲成，使得所述端部94相互面对。因此，所述底部组件86的套筒84在它的径向外的端部上通过中心孔74的边缘固定，并且在它的径向内的端部上通过所述保持凸耳90固定。所述套筒84优选与所述孔74的边缘和/或保持凸耳90的自由端 94形成压配合，以至于所述底部组件86也在径向方向110上与所述止动块对固定地连接。 当然所述底部组件86也能够可选地通过其它适宜的接合方法与所述止动块M固定地且持久地连接。在这个实施形式中，所述同步环18也可以通过所述止动块M轴向相互耦联，即通过它们分别位于突起部73和弯曲的保持凸耳90之间的特有的槽中。借助于图12和13清楚的是，在这个第五实施形式中，所述止动块M的径向外表面70也是径向偏移的，所述外表面70在轴向中心的区域71中比在棘轮齿32的轴向边缘侧的区域72中径向更宽地向外延伸。基于金属板加工，这能够以最简单的方式如下实现， 即所述止动块M在它的径向的外表面70的轴向中心的区域71中具有径向向外压印的表面部分88。最后，图15到17示出根据第六实施形式的预同步单元22的剖视图以及立体视图。这个实施形式与根据图12至14的第五实施形式的区别仅在于弹簧元件34和力传递元件36的变化了的容纳部。与根据图3到5的烧结变形形式类似，由金属板制成的止动块M具有中心孔74和连接在其上的用于容纳弹簧元件34和力传递元件36的止动块凹部38，其中，所述止动块凹部38与止动块一体地构成，并且在预同步单元22的已安装的状态下(参见图1)径向向内延伸。特别是在金属板实施形式中能够有利的是，所述止动块M设置有附加的凹口 96， 所述凹口即便在已安装的状态下也是空着的，并且用于减轻重量(例如见图17)。
权利要求
1.一种变速器(1 的预同步单元，具有止动块(M)，所述止动块04)在所述预同步单元02)的已安装的状态下容纳在能围绕传动轴线(A)转动的同步体(14)的凹槽04) 中，并且邻接在所述变速器(1 的与所述同步体(14)抗扭地连接的换挡接合套(16)上，其中，所述止动块04)具有止动齿( )，所述止动齿06)能够允许或阻止所述换挡接合套(16)的相对于所述止动块04)的轴向运动，并且其中，所述止动块04)是具有模压的棘轮齿(3 的已成形的金属板部件。
2.如权利要求1所述的预同步单元，其特征在于，所述止动块04)具有中心孔(74)和连接在其上的用于容纳弹簧元件(34)和力传递元件(36)的止动块凹部(38)，其中，所述止动块凹部(38)与所述止动块04) —体地构成，并且在所述预同步单元02)的已安装的状态下径向向内延伸。
3.一种变速器(1 的预同步单元，尤其是如上述权利要求之一所述的预同步单元，具有止动块(M)，所述止动块04)在所述预同步单元0 的已安装的状态下容纳在能围绕传动轴线(A)转动的同步体(14)的凹槽04)中，并且邻接在所述变速器(12)的与所述同步体(14)抗扭地连接的换挡接合套(16)上，其中，所述止动块04)具有止动齿( )，所述止动齿06)能够允许或阻止所述换挡接合套(16)的相对于所述止动块04)的轴向运动，其中，所述止动齿06)的棘轮齿(3 在所述预同步单元0 的已安装的状态下构成在所述止动块04)的至少一个轴向的边缘08)上，并且径向向外延伸，并且其中，所述止动块04)的径向的外表面(70)径向偏移，使得所述外表面(70)在轴向中心的区域(71)中比在围绕所述棘轮齿(32)的区域(72)中径向更宽地向外延伸。
4.如权利要求3所述的预同步单元，其特征在于，所述止动块04)是具有模压的棘轮齿(3 的已成形的金属板部件，并且在所述止动块04)的径向的外表面(70)的所述轴向中心的区域(71)中具有径向向外压印的表面部分(88)。
5.如权利要求3所述的预同步单元，其特征在于，所述止动块04)是具有一体地模制的棘轮齿(32)的烧结件，其中，所述径向的外表面(70)在围绕所述棘轮齿(32)的所述区域(7 中径向向内偏移。
6.一种变速器(1 的预同步单元，尤其是如上述权利要求之一所述的预同步单元，具有止动块(M)，所述止动块04)在所述预同步单元0 的已安装的状态下容纳在能围绕传动轴线(A)转动的同步体(14)的凹槽04)中，并且邻接在所述变速器(12)的与所述同步体(14)抗扭地连接的所述换挡接合套(16)上，其中，所述止动块04)具有止动齿( )，所述止动齿06)能够允许或阻止所述换挡接合套(16)的相对于所述止动块位4)的轴向运动，其中，所述预同步单元0 包括弹簧元件(34)、通过所述弹簧元件(34)加载的力传递元件(36)以及用于容纳所述弹簧元件(34)和所述力传递元件(36)的套筒(84)，并且其中，所述弹簧元件(34)、所述力传递元件(36)和所述套筒(84)形成预制的底部组件 (86)。
7.如权利要求6所述的预同步单元，其特征在于，所述止动块04)具有中心孔(74)， 所述预制的底部组件(86)容纳在所述孔(74)中，使得所述力传递元件(36)在所述预同步单元0 的已安装的状态下通过所述弹簧元件(34)径向向外加载，并且在所述止动块(24)的径向的外表面(70)上伸出。
8.如权利要求6或7所述的预同步单元，其特征在于，所述预制的底部组件(86)和所述止动块04)通过接合持久地连接，并且形成预安装的组件。
9.如上述权利要求之一所述的预同步单元，其特征在于，所述止动块04)具有中心孔 (74)，所述孔逐渐变为径向贯穿所述止动块04)的止动块通道，所述止动块通道在它的径向内的端部(78)上具有用于力传递元件(36)和弹簧元件(34)的容纳孔(80)。
10.如权利要求9所述的预同步单元，其特征在于，所述止动块通道(76)的横截面朝着所述中心孔(74)逐渐变窄，使得所述止动块通道(76)在所述孔(74)的区域中形成对于径向向外加载的所述力传递元件(36)的止挡。
11.一种变速器(1 的惯性式同步组件，具有同步体(14)，所述同步体(14)抗扭地安装在所述变速器(1 的轴上； 换挡接合套(16)，所述换挡接合套(16)相对于所述同步体(14)抗扭地，但是能轴向移动地设置；用于通过摩擦连接将所述同步体(14)与所述变速器(1 的齿轮耦联的同步环(18)；以及如上述权利要求之一所述的预同步单元(22)，所述预同步单元0 作用在所述换挡接合套(16)上，并且在所述换挡接合套(16)轴向移动的情况下轴向加载所述同步环(18)。
全文摘要
本发明涉及一种变速器(12)的预同步单元(22)，其具有止动块(24)，所述止动块在预同步单元(22)的已安装的状态下容纳在可围绕传动轴线(A)转动的同步体(14)的凹槽(44)中，并且邻接在变速器(12)的与同步体(14)抗扭地连接的换挡接合套(16)上，其中止动块(24)具有止动齿(26)，所述止动齿可允许或阻止换挡接合套(16)的相对于止动块(24)的轴向运动，并且其中止动块(24)是具有模压的棘轮齿(32)的已成形的金属板部件。在此，止动块(24)的径向外表面(70)尤其可径向偏移，使得所述外表面(70)在轴向中心的区域(71)中比在棘轮齿(32)的区域(72)中径向更宽地向外延伸。
文档编号F16D23/06GK102235444SQ20111012270
公开日2011年11月9日 申请日期2011年5月5日 优先权日2010年5月5日
发明者乔治·鲁普雷希特, 于尔根·宾德, 埃罗尔·勒代茨基, 托马斯·施内尔泽 申请人:贺尔碧格传动技术控股有限公司