CN102042386B - 换档变速器的同步装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及换档变速器(10)的同步装置(12)，其包含：同步主体(14)，它可围绕着换档变速器(10)的旋转轴线(A)进行旋转；两个同步环(16、18)，它们设置在同步主体(14)的相对而置的轴向端面上，并可关于旋转轴线(A)相对于同步主体(14)受限制地旋转；耦合元件(20)，它作用在两个同步环(16、18)上并将它们相互耦合在一起，其中此耦合元件(20)防止两个同步环(16、18)彼此围绕着旋转轴线(A)进行相对旋转。

Description

换档变速器的同步装置

技术领域

本发明涉及一种换档变速器的同步装置，其包含：同步主体，它可围绕着换档变速器的旋转轴线进行旋转；两个同步环，它们设置在同步主体的相对而置的轴向端面上，并可关于旋转轴线相对于同步主体受限制地旋转；以及耦合元件，它们作用在两个同步环上并将两个同步环相互耦合在一起。

本发明尤其针对这样的同步装置，其中在同步环上存在锁止齿并通过换档套管进行换档。

背景技术

从现有技术中已知换档变速器、尤其是用于机动车的换档套管变速器，它通常构成为具有同步装置的同步变速器。如果挂上了档位，则在这种变速器中与变速器轴抗扭相连的同步主体通过轴向可移动的换档套管抗扭地与从动轮相耦合。现在如果要换成其它的档位，则在允许通过换档套管进行耦联之前，同步装置首先调和同步主体和各个从动轮的转速。

同步装置通常具有至少一个同步环，它与换档变速器的同步主体相啮合，并在换档过程中与这样的从动轮构成摩擦连接，此从动轮配备给期望的档位，用来在同步主体和从动轮之间达到转速同步。

同步主体通常配备有两个同步环，它们设置在同步主体的相对而置的轴向端面上，并可关于旋转轴线相对于同步主体受限制地旋转。在这种情况下，由于传动系中的牵引力矩、振动或晃动，可能会出现不期望的噪音，此噪音是由于同步环撞击到同步主体上而引起的。

为了防止换档变速器中的这种啪嗒啪嗒的噪音，在DE102004036507B3中描述了这类同步装置，它具有可摆动的平衡杆。此平衡杆在此原则上设计成秤杆，并将这两个同步环从中间位置起这样耦合在一起，即当一个同步环相对于同步主体进行旋转时，另一个同步环在相反的方向上相对于同步主体进行旋转。平衡杆设计成秤杆，这在结构方面和制造技术方面都很费力，因为为了确保所有相关构件(同步主体、同步环和平衡杆)都实现精确的摆动运动，它们必须在很紧的公差界限之内相互协达成一致。

发明内容

因此本发明的目的是，创造一种同步装置，它在构造成本和制造成本都很低的情况下可靠地减少或防止上述的不期望的噪音。

按本发明，此目的通过上述类型的同步装置得以实现，其中耦合元件防止两个同步环相互围绕着旋转轴线进行相对旋转。

本发明基于这样的理念，同步环的“同向的即抗扭的耦合在噪音发展方面具有积极的效果，这至少与从现有技术中已知的“反向的耦合相似，其中在现有技术中同步环借助构成为秤杆的耦合元件在对立的方向上摆动。相对于同步环旋转受限地相互耦合这样的实施方式而言，抗扭的耦合的总成本显然更低。

在同步装置的实施例中，同步主体具有耦合部段，用来容纳耦合元件。

此耦合部段尤其设置在同步主体的径向外侧面上，其中同步主体优选具有外齿部，此外齿部在周向上通过耦合部段中断。此耦合部段因此可从外面很方便地触及，并且因此可简单地径向从外面在同步主体上实现耦合元件的安装和拆卸。

优选设置多个耦合部段，用来分别容纳耦合元件，其中外齿部交替地通过耦合部段和凹槽部段中断，此凹槽部段用来分别容纳压力件。因此可不变地继续保持同步主体的现今设计，此同步主体具有分布在圆周上的凹槽部段以用来分别容纳压力件，并且在凹槽部段之间只分别由耦合部段来补充。通过外齿部的中断，此耦合部段能以非常小的成本设置在同步主体上。因此可确定，尽管有了外齿部的额外中断，也绝对不会影响传动器的功能。在同步主体和换档套管之间出现的圆周力可无问题地通过留下来的、具有外齿部的部段进行传递。

在同步装置的另一实施例中，耦合元件是单独的构件，而两个同步环是等同零件。这一点在制造技术和仓储方面有利。

但备选地还可考虑的是，耦合元件可一体化地过渡到同步环的一个中，以便使零件的数量尽可能少。

由从属权利要求中得出本发明的其它适宜的构造方案及其优点。

附图说明

下面借助在附图中示出的优选实施例描述本发明。其中：

图1在透视图中示出了换档变速器，其具有按本发明的同步装置；

图2在图1的细节剖面图中示出了耦合部段的区域；

图3示出了与图2类似的细节剖面图，但没有同步主体；以及

图4示出了与图2类似的细节剖面图，但没有耦合元件。

具体实施方式

图1示出了用于机动车的换档变速器10，其具有同步装置12。同步装置12在此包含：同步主体14，它可围绕着换档变速器10的旋转轴线A进行旋转；两个同步环16、18，它们设置在同步主体14的相对而置的轴向端面上，并可关于旋转轴线A相对于同步主体14受限制地旋转；以及多个耦合元件20，它们作用在两个同步环16、18上并将它们相互耦合在一起。这些耦合元件20防止两个同步环16、18围绕着轴线A进行相对旋转。由于两个同步环16、18关于旋转轴线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，此噪音在没有耦合器元件的常规同步装置中由于同步环16、18碰撞到同步主体14上而产生。在常规的同步装置中，这种碰撞噪音或啪嗒啪嗒的噪音是通过从动轮和同步环之间的牵引力矩而产生的，或是通过换档变速器的传动系中的振动或晃动而产生的。

在图2至4的描述中更精确地研究同步装置12在构造方面的特点。

按图1的换档变速器10除了同步装置10以外还具有换档套管22和两个从动轮24、26，此换档套管22设置得相对于同步主体14是抗扭的并且可轴向移动，这两个从动轮24、26设置在同步主体14的相对而置的轴向端面上，并可交替地通过换档套管22抗扭地与同步主体14相连。设置在从动轮24、26和同步主体14之间的各个同步环16、18在此具有锁止齿28、30，它可封锁或释放换档套管22朝各个从动轮24、26的轴向位移。

为了清晰，图1没有示出与同步主体14抗扭地相连的变速器轴，并且没有完整地示出从动轮24、26。确切的说，在图1中只标出从动轮24、26的换档齿部32、34，但这对本发明的理解是完全足够的。

基于描述技术的原因，换档套管22在图1中的轴向上也远离同步主体14，以便能更好地看到同步主体14的外圆周区域中的细节。应理解的是，在换档变速器10的组装状态下，此换档套管22和同步主体14通过内齿部36或外齿部38彼此抗扭地、轴向可移动地相连。

同步主体14在它的径向外侧上在每个耦合元件20的区域中都具有耦合部段40用于容纳耦合元件20。在此，同步主体14的外齿部38在周向上通过耦合部段40中断。

此外，同步主体14的外齿部38也通过多个凹槽部段42中断，此凹槽部段42分别用来容纳压力件44。从现有技术中已知压力件44的构造和任务，还已知构成为换档套管变速器的换档变速器10的基本功能，因此不对此进行详细说明。

按图1设置有多个耦合部段40，它们分别用来容纳耦合元件20，其中同步主体14的外齿部38交替地通过耦合部段40和凹槽部段42中断，它们分别用来容纳耦合元件或压力件44。

尤其优选的是，在此设置有三个耦合部段40和三个凹槽部段42。

图2至4分别示出了按图1的同步装置12在耦合部段40的区域内的细节剖面图，其中在图3中没有示出同步主体14，在图4中没有示出耦合元件20，以便能更好地看到其它零件的几何形状。

耦合元件20一方面在轴向上不可移动地固定在同步主体14上，另一方面在周向上可移动地在同步主体14上引导。具体的是，耦合部段40具有用于耦合元件20的导向部段46，其中此导向部段46在周向上延伸。

在所示的实施例中，导向部段46构成为过梁(参照图4)，耦合元件20具有U形的保持部段48(参照图3)，此保持部段48包围着此过梁(参照图1和2)并可沿着此过梁在周向上移动。

备选的是，导向部段46也可构成为槽口，耦合元件20的保持部段48利用***嵌入此槽口中。

按图1至4的实施方案，同步环16、18在轴向方向上可彼此相对地运动。这一点例如通过以下方式得以实现，即耦合元件20至少在轴向端部上具有尤其呈销钉状的凸起50，此凸起50伸入到相邻的同步环16、18的凹座52中，其中凸起50轴向可移动地在此凹座52中引导。

为了避免在耦合部段40的区域中发出噪音，凸起50和凹座52在周向上在很大程度上无间隙地彼此相连，并且导向部段46和保持部段48在轴向方向上在很大程度上无间隙地彼此相连。轻微的压配合也可能是有利的，在轻微的、不小心推动时，防止同步装置12中的各零件进行相对运动，并防止由此可能产生的噪音。

在同步装置12的备选的实施方案中，同步环16、18可通过耦合元件20在轴向方向上甚至固定地彼此相连。

由于同步主体14的外圆周上的布局，按本实施例通过在径向方向上***，就能轻易地安装耦合元件20。

但如果例如外齿部38应继续保持在单个耦合部段40或各个耦合部段40的区域中，还可备选考虑的是，同步主体14具有在周向上构成为长孔的轴向钻孔，耦合元件20通过此钻孔从一个同步环16延伸至另一个同步环18。

按附图1至4，耦合元件20是单独的构件，两个同步环16、18是等同零件。这简化了换档变速器10的同步环16、18的制造和仓储。但备选的是，耦合元件20也可一体化地过渡到两个同步环16、18的一个中。因此，可减少单个零件的数量。

当耦合部段40的数量是偶数优选两个或四个时，各耦合元件20也可交替地一体化地过渡到同步环16、18中，因此在耦合部段40例如是四个时，两个耦合元件20一体化地集成在每个同步环16、18中。因此，可减少单个零件的数量，同时同步环16、18构成为等同零件。在分别与耦合元件20共同起作用的区域中，相应的同步环16、18具有用于耦合元件20的容纳部，例如按图4的容纳部52。

所述的具有抗扭耦合的同步环16、18的同步装置12的应用并不局限于换档变速器10的特殊构造方式中。例如可以提及的是，两个同步环16、18的所述的耦合既适用于具有外部同步的换档套管变速器，也适用于具有内部同步(尤其按伯格瓦纳***(Borg-Warner-System))的换档套管变速器。此外，本发明的理念也不仅限于所示的简单同步(在同步主体14的每个侧上分别具有一个同步环16、18)，而是可无问题地转换到双重的或多重的同步(在同步主体14的每个侧面上具有多个同步环16、18)。

Claims (18)

1.换档变速器(10)的同步装置，其包括：

同步主体(14)，它能够围绕着换档变速器(10)的旋转轴线(A)进行旋转；

两个同步环(16、18)，它们设置在同步主体(14)的相对而置的轴向端面上，并可关于旋转轴线(A)相对于同步主体(14)受限制地旋转；

耦合元件(20)，它作用在两个同步环(16、18)上并将它们相互耦合在一起，

其特征在于，此耦合元件(20)以相对于旋转轴线不可旋转的方式将两个同步环耦合在一起并因此使两个同步环(16、18)完全不能彼此围绕着旋转轴线(A)进行任何相对旋转。

2.按权利要求1所述的同步装置，其特征在于，耦合元件(20)在周向上可移动地在同步主体(14)上引导。

3.按上述权利要求之任一项所述的同步装置，其特征在于，耦合元件(20)沿轴向不可移动地固定在同步主体(14)上。

4.按权利要求1或2所述的同步装置，其特征在于，同步环(16、18)在轴向方向上能够彼此相对运动。

5.按权利要求1或2所述的同步装置，其特征在于，同步环(16、18)通过耦合元件(20)沿轴向固定地彼此相连。

6.按权利要求1或2所述的同步装置，其特征在于，同步主体(14)具有用于容纳耦合元件(20)的耦合部段(40)。

7.按权利要求6所述的同步装置，其特征在于，耦合部段(40)具有用于耦合元件(20)的导向部段(46)，所述导向部段(46)在周向上延伸。

8.按权利要求7所述的同步装置，其特征在于，耦合元件(20)具有包围着被构成为过梁的所述导向部段(46)的U形保持部段(48)，或者说具有伸入被构成为槽口的所述导向部段(46)中的***。

9.按权利要求1或2所述的同步装置，其特征在于，耦合元件(20)至少在轴向的端部上具有销钉状的凸起(50)，此凸起(50)伸入到相邻的同步环(16、18)的凹座(52)中。

10.按权利要求9所述的同步装置，其特征在于，凸起(50)沿轴向可移动地在此凹座(52)中引导。

11.按权利要求6所述的同步装置，其特征在于，同步主体(14)具有外齿部(38)，此外齿部(38)在周向上通过耦合部段(40)中断。

12.按权利要求11所述的同步装置，其特征在于，设置了多个耦合部段(40)用于分别容纳耦合元件(20)，其中外齿部(38)交替地通过耦合部段(40)和凹槽部段(42)中断，此凹槽部段(42)用于分别容纳压力件(44)。

13.按权利要求1或2所述的同步装置，其特征在于，同步主体(14)具有在周向上构成为长孔的轴向钻孔，耦合元件(20)通过此钻孔从一个同步环(16、18)延伸至另一个同步环(18、16)。

14.按权利要求1或2所述的同步装置，其特征在于，耦合元件(20)是单独的构件，两个同步环(16、18)是等同零件。

15.按权利要求1或2所述的同步装置，其特征在于，耦合元件(20)一体化地过渡到所述同步环(16、18)的一个中。

16.按权利要求15所述的同步装置，其特征在于，同步环(16、18)构成为等同零件。

17.按权利要求1或2所述的同步装置，其特征在于，它构成为内同步装置。

18.用于机动车的换档变速器，其具有：

按上述权利要求之任一项所述的同步装置(12)；

换档套管(22)，它相对于同步主体(14)抗扭地并且可轴向移动地设置；以及

两个从动轮(24、26)，它们设置在同步主体(14)的相对而置的轴向端面上并能够交替地通过换档套管(22)抗扭地与同步主体(14)相连，

其中分别设置在从动轮(24、26)和同步主体(14)之间的同步环(16、18)具有锁止齿(28、30)，所述锁止齿能够封锁或释放换档套管(22)朝各个从动轮(24、26)的轴向位移。