專利名稱：變速器的預(yù)同步單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變速器的預(yù)同步單元以及一種具有這樣的預(yù)同步單元的慣性式同步組件。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，例如從教科書《Fachkunde Kraftfahrzeugtechnik》(《汽車技術(shù)專業(yè)知識》)(Europa-Lehrmittel出版社，1999年第沈版，396頁開始)，已知一種具有慣性式同步裝置的變速器，特別是如Borg-Warner (博格華納)系統(tǒng)的變速器。在傳統(tǒng)的慣性式同步裝置中總是設(shè)有具有止動齒的同步環(huán)，其中，所述止動齒在同步體和齒輪之間的轉(zhuǎn)速同步前阻止了與同步體抗扭地連接的換擋接合套在齒輪的換擋齒上的軸向移動。因此，在補償轉(zhuǎn)速后才能夠進(jìn)行同步體通過換擋接合套與齒輪的抗扭的耦聯(lián)。通常所述同步環(huán)設(shè)有特殊的摩擦片，以便在與摩擦面接觸(例如在齒輪上)時產(chǎn)生希望的摩擦力?，F(xiàn)有技術(shù)中的圓錐形的同步環(huán)的制造在制造技術(shù)上是耗費的，并且因此是昂貴的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提出一種用于變速器的慣性式同步裝置，其在制造技術(shù)上可簡單地實現(xiàn)，以及在高換擋舒適性的前提下確?？煽康暮偷湍p的換擋功能。根據(jù)本發(fā)明，所述目的通過變速器的預(yù)同步單元得以實現(xiàn)，所述預(yù)同步單元具有止動塊，所述止動塊在預(yù)同步單元的已安裝的狀態(tài)下容納在可圍繞傳動軸線轉(zhuǎn)動的同步體的凹槽中，并且鄰接在變速器的與同步體抗扭地連接的換擋接合套上，其中，所述止動塊具有止動齒，所述止動齒可允許或阻止換擋接合套的相對于止動塊的軸向運動，并且其中，所述止動塊是具有模壓的棘輪齒的已成形的金屬板部件。由于止動齒從同步環(huán)(例如在Borg Warner中)位移到預(yù)同步單元上，更確切地是位移到預(yù)同步單元的止動塊上，因此省去在同步環(huán)上的止動齒，以至于所述同步環(huán)僅徑向地向換擋接合套的內(nèi)部延伸。由于省去了在同步環(huán)上的止動齒，因此明顯簡化了同步環(huán)的制造。同時將所述止動齒以最小的額外花費集成在預(yù)同步單元中，以至于總體上減少生產(chǎn)耗費，同時不會影響變速器的慣性式同步功能。所述解決方案稱為第一解決方案。由于通常在變速器中出現(xiàn)的高的轉(zhuǎn)速，止動塊的輕的重量是有利的，以便使機械應(yīng)力和因此伴隨的磨損由于作用在止動塊上的離心力而最小化。但是，也要注意的在換擋過程中出現(xiàn)的力，所述力特別是在止動齒的區(qū)域中導(dǎo)致明顯的表面擠壓，以至于所述止動塊必須由具有高強度的有抵抗力的材料制造。該要求在由金屬板制造的止動塊中得以特別好地滿足，因為所述制成的止動塊在重量小的情況下具有持久的高的機械抵抗力。此外，由金屬板通過棘輪齒的簡單的變形和模壓制成的止動塊也能夠在制造技術(shù)上以低的耗費制造。在預(yù)同步單元的實施形式中，所述止動塊具有用于容納力傳遞元件和彈簧元件的中央孔和連接在其上的止動塊凹部，其中，所述止動塊凹部與止動塊一體地構(gòu)成，并且在預(yù)同步單元的已安裝的狀態(tài)下徑向向內(nèi)延伸。通過止動塊凹部的這個一體的集成，減少了零件的數(shù)量，并且因此減少了預(yù)同步單元的安裝耗費。根據(jù)本發(fā)明，所提出的目的也通過變速器的預(yù)同步單元得以實現(xiàn)，所述預(yù)同步單元具有止動塊，所述止動塊在預(yù)同步單元的已安裝的狀態(tài)下容納在可圍繞傳動軸線轉(zhuǎn)動的同步體的凹槽中，并且鄰接在變速器的與同步體抗扭地連接的換擋接合套上，其中，所述止動塊具有止動齒，所述止動齒可允許或阻止換擋接合套的相對于止動塊的軸向運動，止動齒的棘輪齒在預(yù)同步單元已安裝的狀態(tài)下構(gòu)成在止動塊的至少一個軸向邊緣上，并且徑向向外延伸，并且其中，止動塊的徑向外表面徑向偏移，使得所述外表面在軸向中心的區(qū)域中比圍繞棘輪齒徑向更寬地向外延伸。因此，所述止動塊在與止動齒隔開的區(qū)域中徑向支承在換擋接合套上，并且在軸向的換擋運動中在止動齒的區(qū)域中與換擋接合套的內(nèi)齒達(dá)到接合。徑向支承力的吸收，即一方面如同軸向的和切向的換擋力的吸收，另一方面在止動塊的徑向的外表面的不同區(qū)域中的吸收，確保變速器的活動自如的換擋運動，并且使止動塊和換擋接合套夾住或卡住的危險或者所述止動塊在邊緣上過度磨損的危險最小化。這個第二解決方案也可以與第一解決方案相結(jié)合。在這個實施形式中，所述止動塊也例如是具有模壓的棘輪齒的已成形的金屬板部件，并且在它的徑向外表面的軸向中心區(qū)域中具有徑向向外壓印的表面部分。由金屬板的制造導(dǎo)致非常輕的止動塊重量，這在離心力負(fù)載的方面起到積極的作用。此外，在金屬板結(jié)構(gòu)形式中通過徑向向外壓印的表面部分以最小的耗費在止動塊上構(gòu)成限定的徑向接觸面和支承面。在另一實施形式中，所述止動塊是具有一體地模制的棘輪齒的燒結(jié)件，其中，所述徑向的外表面在棘輪齒的區(qū)域中徑向向內(nèi)偏移。在作為燒結(jié)件，特別是作為已淬火的燒結(jié)件的實施形式中，止動塊可實現(xiàn)格外高的機械的抵抗力。此外，所述燒結(jié)可實現(xiàn)相對自由的成型，以至于能夠以低的耗費構(gòu)成所述棘輪齒的自由位置，也就是說在棘輪齒的區(qū)域中徑向向內(nèi)偏移的外表面。止動塊的由燒結(jié)金屬通過平面的材料去除或切削的表面處理的再加工通常是不必要的。代替燒結(jié)材料也可設(shè)想，所述止動塊作為注塑件由一種適宜的塑料材料或塑料復(fù)合材料制造，所述塑料材料或塑料復(fù)合材料在止動齒的區(qū)域中承受高的應(yīng)力。此外，所提出的目的通過變速器的預(yù)同步單元得以實現(xiàn)，所述預(yù)同步單元具有止動塊，所述止動塊在預(yù)同步單元的已安裝的狀態(tài)下容納在可圍繞傳動軸線轉(zhuǎn)動的同步體的凹槽中，并且鄰接在變速器的與同步體抗扭地連接的換擋接合套上，其中，所述止動塊具有止動齒，所述止動齒可允許或阻止換擋接合套的相對于止動塊的軸向運動，所述預(yù)同步單元包括彈簧元件、通過彈簧元件加載的力傳遞元件以及用于容納彈簧元件和力傳遞元件的套筒，并且所述彈簧元件、所述力傳遞元件和所述套筒形成預(yù)制的底部組件。在預(yù)同步單元的這個結(jié)構(gòu)中一方面簡化止動塊的制造，因為該止動塊必須僅具有用于底部組件的適宜的容納部，并且另一方面簡化預(yù)同步單元的安裝，因為只是必須將所述止動塊和所述底部組件組合。此外，預(yù)制的底部組件防止小部件(力傳遞元件或彈簧元件)的損失，并且可在底部組件的內(nèi)部已經(jīng)實現(xiàn)預(yù)張緊，以至于也簡化了慣性式同步組件的安裝。所述第三解決方案也可以與第一和/或第二解決方案組合。所述止動塊優(yōu)選具有中心孔，預(yù)制的底部組件容納在所述孔中，所述力傳遞元件在預(yù)同步單元的已安裝的狀態(tài)下通過彈簧元件徑向向外加載，并且在止動塊的徑向的外表面上凸出。此外，預(yù)制的底部組件和所述止動塊通過接合持久地連接，并且形成預(yù)安裝的組件。這也有助于在安裝變速器的慣性式同步組件時的簡化。當(dāng)所述止動塊具有中心孔時，所述孔可逐漸變?yōu)榕c其連接的，與所述止動塊一體地構(gòu)成的止動塊通道，所述止動塊通道在它的徑向內(nèi)的端部上具有用于力傳遞元件和彈簧元件的容納孔。在這種情況下，用于所述彈簧元件和力傳遞元件的容納孔在制造技術(shù)上的額外耗費少的情況下已經(jīng)一體地集成在止動塊中，以至于不需要單獨的套筒。止動塊通道的橫截面朝著中心孔逐漸變窄，使得所述止動塊通道在所述孔的區(qū)域中形成用于徑向向外加載的力傳遞元件的止擋。相應(yīng)地，所述力傳遞元件能夠在安裝預(yù)同步單元時就已經(jīng)徑向向外預(yù)張緊，這隨后明顯簡化了慣性式同步組件的安裝。此外，在所述止動塊通道的容納孔上可設(shè)有用于形成彈簧元件支座的通道塞。因此，預(yù)同步單元能夠以簡單的方式預(yù)制為具有預(yù)張緊的力傳遞元件的本身封閉的組件。在此，在這個實施形式中，所述止動塊也是具有模壓的棘輪齒的已成形的金屬板部件或具有一體地模制的棘輪齒的燒結(jié)件，特別是已淬火的燒結(jié)件。最后，本發(fā)明也包括變速器的慣性式同步組件，其具有同步體，所述同步體抗扭地安裝在變速器的軸上；換擋接合套，所述換擋接合套相對于同步體抗扭地，但是可軸向移動地設(shè)置；用于通過摩擦連接將同步體與變速器的齒輪耦聯(lián)的同步環(huán)；以及上述預(yù)同步單元，所述預(yù)同步單元作用在換擋接合套上，并且在換擋接合套軸向移動時軸向加載同步環(huán)。


從與附圖有關(guān)的優(yōu)選的實施形式的下面的說明中獲得本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點。 附圖中示出圖1示出具有根據(jù)第一實施形式的根據(jù)本發(fā)明的預(yù)同步單元的變速器的根據(jù)本發(fā)明的慣性式同步組件的縱剖面細(xì)節(jié)；圖2示出根據(jù)圖1的慣性式同步組件的橫截面細(xì)節(jié)；圖3示出通過根據(jù)第二實施形式的根據(jù)本發(fā)明的預(yù)同步單元的縱剖視圖；圖4示出根據(jù)圖3的預(yù)同步單元的立體的俯視圖；圖5示出根據(jù)圖3的預(yù)同步單元的立體的底視圖；圖6示出通過根據(jù)第三實施形式的根據(jù)本發(fā)明的預(yù)同步單元的縱剖視圖；圖7示出根據(jù)圖6的預(yù)同步單元的立體的俯視圖；圖8示出根據(jù)圖6的預(yù)同步單元的立體的底視圖；圖9示出通過根據(jù)第四實施形式的根據(jù)本發(fā)明的預(yù)同步單元的縱剖視圖；圖10示出根據(jù)圖9的預(yù)同步單元的立體的俯視圖；圖11示出根據(jù)圖9的預(yù)同步單元的立體的底視圖；圖12示出通過根據(jù)第五實施形式的根據(jù)本發(fā)明的預(yù)同步單元的橫截面圖；圖13示出根據(jù)圖12的預(yù)同步單元的立體的俯視圖；圖14示出根據(jù)圖12的預(yù)同步單元的立體的底視圖；圖15示出通過根據(jù)第六實施形式的根據(jù)本發(fā)明的預(yù)同步單元的縱剖視圖16示出根據(jù)圖15的預(yù)同步單元的立體的俯視圖；以及圖17示出根據(jù)圖15的預(yù)同步單元的立體的底視圖。
具體實施例方式圖1和2示出通過變速器12的慣性式同步組件10的縱剖面細(xì)節(jié)或橫截面細(xì)節(jié)。 在此，所述慣性式同步組件10包括環(huán)形的同步體14，所述同步體抗扭地安裝在變速器12 的軸(未示出)上；換擋接合套16，所述換擋接合套相對于同步體14抗扭地，但是可軸向移動地設(shè)置；用于將同步體14與變速器12的齒輪通過摩擦連接耦聯(lián)的同步環(huán)18 ；以及預(yù)同步單元22，所述預(yù)同步單元作用在換擋接合套16上，并且在換擋接合套16軸向移動的情況下軸向加載同步環(huán)18。在此，在圖1中未示出齒輪本身，而是僅示出與所述齒輪抗扭地連接的離合器主體20，所述離合器主體具有換擋齒60和摩擦面64。在圖1中示出的變速器12的實施例中，在軸向方向上觀察，在同步體14的兩個軸向的側(cè)面上分別設(shè)置有同步環(huán)18和離合器主體20。為了解釋相應(yīng)的方向指示，在圖2中以附圖標(biāo)記100標(biāo)識軸向方向，以附圖標(biāo)記110標(biāo)識徑向方向，并且以附圖標(biāo)記120標(biāo)識圓周方向。所述預(yù)同步單元22具有帶有模制的止動齒沈的止動塊對，其中，所述止動齒沈可允許或阻止所述換擋接合套16的相對于止動塊M沿著傳動軸線A的運動。因為在同步體14的每個側(cè)面上設(shè)置有離合器主體20或齒輪，所以在止動塊M的兩個軸向的邊緣觀上也各設(shè)有止動齒沈，所述止動齒可分別允許或阻止位于兩個齒之間的換擋接合套16沿相應(yīng)的方向的軸向移動。所述換擋接合套16具有徑向向外鄰接在止動塊M上的內(nèi)齒30，所述內(nèi)齒在變速器12的未換擋的中立位置中(參見圖1)相對于止動塊M的止動齒沈軸向偏移地設(shè)置。 通過齒沈、30的這個軸向偏移的結(jié)構(gòu)，在圓周方向120上可實現(xiàn)在預(yù)同步單元22和換擋接合套16之間的相對運動，并且因此也可實現(xiàn)在預(yù)同步單元22和與換擋接合套16抗扭地連接的同步體14之間的相對運動。為了保持變速器12的軸向尺寸盡可能地小，僅在止動塊對的軸向邊緣觀的區(qū)域中設(shè)有所述止動齒26，并且在軸向方向100上總體上(也就是說作為兩個齒的總和)在止動塊M的尺寸L的最大25%上延伸。止動齒沈的棘輪齒32的軸向尺寸1優(yōu)選在止動塊 24 (也見圖3)的軸向尺寸L的約10%的數(shù)量級內(nèi)。在圖1中示出的換擋位置標(biāo)識為變速器12的原始位置或中立位置，因為所述同步體14可與離合器主體20或齒輪無關(guān)地圍繞傳動軸線A轉(zhuǎn)動。特別是沒有離合器主體20 通過換擋接合套16與同步體14抗扭地連接。此外，特別是當(dāng)在同步體14的兩個軸向的側(cè)面上設(shè)置有離合器主體20時，所述換擋接合套16在變速器12的中立位置中通常在軸向方向100上相對于同步體14設(shè)置成同心。在圖1和2中，盡管在變速器12中，在同步體14的兩側(cè)上分別設(shè)置有同步環(huán)18和離合器主體20，以及在止動塊M的兩個軸向的邊緣觀上設(shè)有止動齒沈，但是本發(fā)明顯然也包括下述實施形式，在所述實施形式中，僅在同步體14的一側(cè)上設(shè)有同步環(huán)18和離合器主體20，和/或在所述實施形式中，止動塊M相應(yīng)地僅在軸向的邊緣觀上具有止動齒26。例如在本發(fā)明的范圍中可設(shè)想如下實施形式變形方案，在所述實施形式變形方案中，同步體14的兩側(cè)分別設(shè)有齒輪，其中，與兩個齒輪中的一個的慣性式同步通過止動塊 M的在本發(fā)明的范圍中提出的止動齒沈進(jìn)行，但是，與另一齒輪的慣性式同步通過具有在同步環(huán)18上的止動齒的傳統(tǒng)的Borg-Warner系統(tǒng)進(jìn)行。從圖1和圖2中可清楚看出，所述預(yù)同步單元22包括止動塊M、彈簧元件34和通過彈簧元件34徑向向外加載的力傳遞元件36。因此，所述止動塊M在徑向方向上遠(yuǎn)離換擋接合套16地在朝著同步體14的方向上預(yù)張緊。在當(dāng)前情況下，所述力傳遞元件36構(gòu)成為球，優(yōu)選構(gòu)成為鋼球，其中，所述力傳遞元件36也能夠可選地具有任何其它適宜的幾何形狀。所述力傳遞元件36徑向在止動塊M的止動塊凹部38中被引導(dǎo)，并且穿過止動塊 24徑向向外延伸到換擋接合套16的內(nèi)側(cè)凹槽40 (特別是環(huán)形槽)中，以便使所述止動塊 24相對于換擋接合套16軸向地定位。根據(jù)圖2，所述同步體14在它的外周上具有齒42，以及對于每個預(yù)同步單元22而言具有凹槽44，相應(yīng)的預(yù)同步單元22容納在所述凹槽中。所述換擋接合套16的內(nèi)齒30接合到外齒42中。所述棘輪齒32的幾何形狀與換擋接合套16的內(nèi)齒30相匹配，以便可實現(xiàn)棘輪齒32接合到內(nèi)齒30中，如后面還要闡述。多個，尤其是三個預(yù)同步單元22最好設(shè)置成分布在同步體14的圓周上。此外，在每個同步環(huán)18上設(shè)有軸向的突起部46，所述突起部基本上軸向延伸到同步體14的凹槽44中。所述預(yù)同步單元具體地在圓周方向120上設(shè)置在同步環(huán)18的兩個突起部46之間，其中，每個突起部46具有接觸面48，所述接觸面緊貼在止動塊M的優(yōu)選同樣傾斜的接觸面50上。所述凹槽44在凹槽44的圓周末端上具有底切45，所述同步環(huán)18的突起部46伸入所述底切中?？蛇x的是，同步體14的搭接的部分還設(shè)置有外齒42的至少一個齒(見圖 2)，并且/或者在徑向內(nèi)側(cè)具有彎曲地延伸的、限定底切45的壁52。因為，用于慣性式同步組件10的基本功能的底切45不是必須的，所以在可選的實施形式變形方案中也可以取消所述底切。在軸向方向100上觀察，所述止動塊M具有在相對的端部上側(cè)面凸出的凸起部 47，所述凸起部在徑向外側(cè)上成斜面，以用于形成接觸面50，而且與在突起部46的相互面對的下邊緣上的相應(yīng)的斜面互補。所述止動塊M借助凸起部47后接合所述同步環(huán)18。這個后接合在變速器12的原始位置或中立位置中已經(jīng)存在。在圓周方向120上的凸起部47優(yōu)選不伸入底切45中。突起部46的接觸面48傾斜于徑向方向110，也就是說，所述接觸面徑向傾斜地指向內(nèi)(見圖2)，并且相互面對。通過所述接觸面48、50的共同作用，所述預(yù)同步單元22和所述同步環(huán)18在圓周方向120上基本上無縫地連接。在同步環(huán)18上的接觸面48的和/或在止動塊M上的接觸面50的傾斜的部分優(yōu)選通過變形形成。相應(yīng)的構(gòu)件也能夠可選地在它的生產(chǎn)過程中已經(jīng)相應(yīng)地成形，或者以切削的方式再加工。此外，代替成斜面的接觸面48、50也可以設(shè)有成階梯狀的或被倒圓的接觸面48、50，以便防止止動塊M傾翻?？蛇x的是，也可設(shè)想如下實施形式變形方案，在實施形式變形方案中，不存在所述
8凸起部47和在接觸面48上的傾斜部。以至于不進(jìn)行同步環(huán)18的后接合。在這種情況下， 止動塊M的徑向向外的傾翻或運動(例如由于離心力或傾覆力矩)通過換擋接合套16的內(nèi)齒30限制。根據(jù)圖1，所述預(yù)同步單元22具有相反定向的軸向的接觸面M，通過所述接觸面所述止動塊M在變速器12的換擋過程中使相關(guān)聯(lián)的同步環(huán)18軸向移動。所述接觸面M 優(yōu)選分別位于與傳動軸線A垂直的平面中。在根據(jù)圖1的原始位置中，所述接觸面M優(yōu)選與同步環(huán)18的端側(cè)的相對面55隔開。通過彈簧元件34徑向向內(nèi)預(yù)張緊的止動塊M在徑向方向110上借助底側(cè)58支承在同步環(huán)18上?？商娲蚩筛郊拥氖?，止動塊在徑向方向110上也能夠通過一體地模制的止動塊凹部38支承在同步體14上。根據(jù)圖2，在同步體14中的凹槽44構(gòu)成為，使得所述預(yù)同步單元22與同步環(huán)18 共同相對于同步體14在圓周方向120上限定地移動，以便在圖2中示出的釋放位置和閉鎖位置之間移動。在閉鎖位置或止擋位置和(中間的)釋放位置之間的距離形成在同步的情況下出現(xiàn)的轉(zhuǎn)換行程X。存在形成所述止擋的不同的可能性。例如閉鎖位置可以通過在同步體14中的用于徑向內(nèi)側(cè)的止動塊凹部38的凹口的止擋51’來確保。這在圖2中以轉(zhuǎn)換行程χ’表示。 另一可能性在于，同步環(huán)18不是如在之前的示例中徑向向內(nèi)地，而是徑向向外地碰撞在同步體14上，即通過所述止動塊M直接碰撞在同步體14的外邊緣51”上，這通過轉(zhuǎn)換行程 χ”表示。在圖2中能夠以最簡單的方式實現(xiàn)的另一可選方案是，同步環(huán)18的突起部46碰撞在同步體14的表面51上，以至于所述轉(zhuǎn)換行程χ通過所述同步環(huán)18和所述同步體14 限定。所述表面51是徑向表面，并且在圓周方向120上限定凹槽44。在所述同步環(huán)18上的或在止動塊M上的相對面平行于所述止擋面51、51，、51” 延伸，以至于獲得平面的止擋。慣性式同步的基本原理與根據(jù)Borg-Warner的已知的原理相似，在這里詳盡地參考了所述原理。下面基于根據(jù)圖1的變速器12的中立位置闡述具有根據(jù)本發(fā)明的慣性式同步組件10和根據(jù)本發(fā)明的預(yù)同步單元22的變速器12的工作原理，以便解釋清楚存在的不同之處。如應(yīng)在具有慣性式同步組件10的變速器12中由中立位置換擋，那么在換擋接合套16移動到與齒輪相關(guān)聯(lián)的離合器主體20的換擋齒60上，以便所述同步體14和離合器主體20形狀接合地并且抗扭地相互耦聯(lián)之前，首先平衡同步體14和相應(yīng)的齒輪的轉(zhuǎn)速。過程具體如下(未示出的)換擋撥叉接合在換擋接合套槽62中，并且在朝著與所希望的擋相關(guān)聯(lián)的那個齒輪的方向上加載所述換擋接合套16。已施加的換擋力借助于力傳遞元件36傳動到止動塊M上，以至于所述止動塊M與換擋接合套16共同軸向移動。 在此，所述止動塊M通過它的接觸面M作用在相關(guān)聯(lián)的同步環(huán)18上，并且將所述同步環(huán)加載到離合器主體20的錐形摩擦面64。由于在離合器主體20和同步體14或同步環(huán)18之間的轉(zhuǎn)速差以及在所述同步環(huán) 18和同步體14之間的摩擦連接，所述同步環(huán)18與預(yù)同步單元22在圓周方向120上相對于同步體14共同移動到它的閉鎖位置中(所謂的“轉(zhuǎn)換”)。在所述閉鎖位置中，同步環(huán)18的軸向的突起部46緊貼在同步體14的止擋51上，其中，所述止擋51 (正如其它可能的止擋51，、51”一樣)通過凹槽44的優(yōu)選徑向的表面形成(圖2)。所述換擋接合套16的內(nèi)齒30在閉鎖位置中相對于止動塊M的止動齒沈在圓周方向上定向為，使得所述齒30、26防止換擋接合套16的相對于止動塊M的軸向移動。在換擋接合套16中設(shè)有的凹槽40，——所述力傳遞元件36接合在所述凹槽中——，構(gòu)成為在換擋接合套16的內(nèi)齒30的齒中的槽，其中，所述槽沿圓周方向120延伸。在軸向的方向 100上(參見圖1)，所述槽橫截面選擇為，使得換擋接合套16的軸向的換擋力首先能夠通過接合在槽中的力傳遞元件36傳遞給止動塊M，其中，但是所述換擋力在同步后也足夠使所述力傳遞元件36徑向向內(nèi)移動到止動塊M的止動塊凹部38中。根據(jù)圖1，槽橫截面選擇為大致拋物線形。在圓周方向上，也就是說在槽縱向方向上(參見圖幻，所述槽具有彎曲部，特別是圓形的彎曲部。在此，所述彎曲半徑選擇為非常的大，以便所述力傳遞元件36能夠在槽中滾動或滑動，并且不妨礙所述止動塊M在它的閉鎖位置和它的釋放位置之間的轉(zhuǎn)換。所述彎曲半徑可以特別是選擇為與所述換擋接合套16 的內(nèi)齒30同心。最后，如所述同步體14和離合器主體20的轉(zhuǎn)速盡可能平衡，那么切向力減小，借助于所述切向力，同步環(huán)18的突起部46壓靠在其在同步體14上的止擋上，以至于所述軸向的換擋力足夠使所述止動塊M與同步環(huán)18 —起相對于同步體14由它的閉鎖位置移動到它的根據(jù)圖2的釋放位置中。這個釋放位置位于止動塊M的閉鎖位置之間且位于中心， 并且允許換擋接合套16通過止動齒沈軸向移動到離合器主體20的換擋齒60上。為了使止動塊M由它的閉鎖位置轉(zhuǎn)動到它的釋放位置，在軸向方向100上觀察， 所述止動塊M的棘輪齒32具有朝向止動塊M的軸向中心的端部66 (見圖1)，所述端部通過斜面68逐漸變成錐形。以相應(yīng)的方式，所述換擋接合套16的內(nèi)齒30的齒也具有軸向的端部，所述端部通過斜面逐漸變成錐形。如果使同步環(huán)18和止動塊M壓靠同步體14的切向力減小，那么所述止動齒26的斜面68由于軸向的換擋力在內(nèi)齒30的斜面上滑動，因此所述換擋接合套16相對于止動塊M在軸向方向100上和在圓周方向120上移動。在換擋接合套16相對于止動塊M軸向運動時，所述力傳遞元件36通過凹槽40 的斜的或彎曲的表面反向于彈簧元件34的彈簧力徑向向內(nèi)地壓入止動塊凹部38中。在到達(dá)止動塊M的釋放位置后，可毫無問題地將所述換擋接合套16推到所述離合器主體20的換擋齒60上，以至于所述同步體14和齒輪通過換擋接合套16在圓周方向 120上形狀接合地并且盡可能無縫地相互耦聯(lián)，并且切換到所希望的擋。圖1和2示出根據(jù)第一實施形式的預(yù)同步單元22，在所述預(yù)同步單元中，止動塊 24的徑向外表面70徑向偏移，使得所述外表面70在軸向中心的區(qū)域71中比在棘輪齒32 的區(qū)域72中徑向更寬地向外延伸。圖3至5示出預(yù)同步單元22的第二實施形式的剖視圖以及立體視圖。所述第二實施形式與根據(jù)圖1和2的第一實施形式的區(qū)別僅在于徑向的突起部73，所述突起部在止動塊M的軸向的邊緣觀上構(gòu)成。所述突起部73在預(yù)同步單元22的已安裝的狀態(tài)下接合在同步環(huán)18的適當(dāng)?shù)爻尚蔚模瑑?yōu)選互補的凹槽中，以至于兩個同步環(huán)18通過所述止動塊對在軸向方向100上耦聯(lián)，優(yōu)選基本上無縫地耦聯(lián)(在圖1中用虛線示出)。所述凹部38的上端徑向向內(nèi)形成用于同步環(huán)18的止擋。
此外，因為預(yù)同步單元22的前兩個實施形式在其它方面是相同的，所以借助附圖 3到5的第二實施形式的下述說明同樣適用于根據(jù)附圖1和2的第一實施形式。在圖3中，在止動塊M的兩個軸向邊緣28上設(shè)有所述止動齒沈，其中，所述止動齒26相對于止動塊M的剩余部徑向向外突出。在當(dāng)前情況下，所述止動齒沈一體地在止動塊M上模制，并且在圓周方向120上分別具有兩個連續(xù)的棘輪齒32。為了在慣性式同步過程中減少各個棘輪齒32的負(fù)載，顯然也可以設(shè)有多個，特別是四個在圓周方向120上連續(xù)的棘輪齒32。由于制造技術(shù)上的原因，優(yōu)選選擇盡可能少的棘輪齒32的數(shù)量，所述棘輪齒可靠地并且持久地經(jīng)受出現(xiàn)的應(yīng)力。根據(jù)附圖3，僅在軸向的邊緣觀的區(qū)域中設(shè)有所述止動齒沈，其中，棘輪齒32的軸向的尺寸1在整個止動塊M的軸向尺寸L的約10%的數(shù)量級內(nèi)?？傮w上，所述止動齒 26在軸向方向100上優(yōu)選在止動塊M的尺寸L的最大25%上延伸。借助于附圖3和4可清楚看出，止動塊M的徑向的外表面70徑向偏移，使得所述外表面70在軸向中心的區(qū)域71中比在圍繞棘輪齒32的區(qū)域72中徑向更寬地向外延伸。 因為根據(jù)圖1到5的預(yù)同步單元22的止動塊M是具有一體模制的棘輪齒32的燒結(jié)件，所以所述棘輪齒32的這個所謂的“釋放位置”能夠以最簡單的方式如下實現(xiàn)，即通過徑向的外表面70在圍繞棘輪齒32的區(qū)域72中徑向向內(nèi)偏移(圖4)。這個偏移已經(jīng)在以燒結(jié)方法制造止動塊M時構(gòu)成，以至于不需要耗費的再加工。這種偏移的外表面70具有的優(yōu)點是，所述止動塊M僅在軸向中心的區(qū)域71 中，——在所述區(qū)域中，所述外表面70徑向更寬地向外延伸——，但是不在止動齒沈的區(qū)域72中，支承在換擋接合套16的內(nèi)齒30上。當(dāng)由于較高的轉(zhuǎn)速徑向向外作用的離心力超過彈簧元件34的徑向向內(nèi)作用的彈簧力時，在所述換擋接合套16上出現(xiàn)所述止動塊M的這樣的支承。在所述止動齒沈的區(qū)域中，在換擋過程中在止動塊M的棘輪齒32和換擋接合套 16的內(nèi)齒30之間出現(xiàn)在軸向和圓周方向100、120上的換擋力。通過徑向的支承力以及換擋力(軸向和切向)在所述止動塊M的徑向外表面70 的不同區(qū)域中的吸收，在換擋過程中減少在換擋接合套16和止動塊M之間的夾住或卡住的危險以及止動塊M的邊緣側(cè)的磨損。在根據(jù)圖5的底視圖中可見，所述止動塊凹部38具有截頂錐形或接近圓柱形的外形。所述止動塊凹部38在它的徑向內(nèi)側(cè)上通過底部封閉，以至于所述彈簧元件34和所述力傳遞元件36通過外表面70的中心孔74插入所述止動塊凹部38中。圖6到8示出根據(jù)第三實施形式的預(yù)同步單元22的剖視圖以及立體視圖。所述預(yù)同步單元22的這個第三實施形式與第二實施形式的區(qū)別僅在于彈簧元件 34和力傳遞元件36在止動塊M中已改變的容納部。此外，所述實施形式是非常相似的，因此詳盡參考圖3到5的上述說明，并且下面僅探討不同之處。根據(jù)圖6，所述止動塊M具有中心孔74以及在其上連接的，徑向貫穿止動塊M的止動塊通道76。所述止動塊通道在預(yù)同步單元22的已安裝的狀態(tài)下(參見圖1)由所述中心孔74徑向向內(nèi)延伸，并且在它的徑向內(nèi)的端部78上具有用于所述力傳遞元件36和所述彈簧元件34的容納孔80。止動塊通道76的橫截面朝著中心孔74逐漸變窄，使得所述止動塊通道76在孔74的區(qū)域中形成用于徑向向外加載力傳遞元件36的止擋。這可能與第二
11實施形式不同，因為所述力傳遞元件36可通過所述容納孔80插入止動塊M中。為了能夠徑向向外預(yù)張緊所述力傳遞元件36，在所述容納孔80上設(shè)有用于形成彈簧元件支座的通道塞82。因此，與第一和第二實施形式不同，根據(jù)第三實施形式的預(yù)同步單元22以最簡單的方式形成本身封閉的、預(yù)制的組件，在所述組件中，所述力傳遞元件36已經(jīng)徑向向外預(yù)張緊。在根據(jù)圖1到5的實施形式中，所述力傳遞元件36必須通過中心孔74插入，并且相應(yīng)地能夠在安裝慣性式同步組件10時才預(yù)張緊，這使得安裝過程變得困難。借助于根據(jù)圖8的底視圖清楚的是，在當(dāng)前情況下，止動塊通道76的外形構(gòu)成為大致直角平行六面體形。因此，能夠有利的利用所述止動塊通道76，以便在具有多個相互插入的同步環(huán)18的多重同步裝置中，在圓周方向120上基本上無縫地耦聯(lián)兩個這樣的同步環(huán) 18。盡管示出用于構(gòu)成為燒結(jié)件的止動塊M的根據(jù)圖6到8的彈簧元件34和力傳遞元件36的容納部，但是這樣的容納部也能在構(gòu)成為金屬板部件的止動塊M中實現(xiàn)，其中， 下面進(jìn)一步更確切地探討金屬板實施形式。圖9到11示出根據(jù)第四實施形式的預(yù)同步單元22的剖視圖以及立體視圖。在這種情況下，除了構(gòu)成為燒結(jié)件的止動塊對，所述預(yù)同步單元22包括彈簧元件 34、通過所述彈簧元件34加載的力傳遞元件36以及用于容納彈簧元件34和力傳遞元件36 的套筒84，其中，所述彈簧元件34、所述力傳遞元件36和所述套筒84形成預(yù)制的底部組件 86。所述套筒84優(yōu)選由金屬板或塑料制成，并且能夠在徑向外的端部上具有用于力傳遞元件36的保持凸起。所述止動塊M在所述外表面70上具有中心孔74，預(yù)制的底部組件86容納在所述孔中，使得所述力傳遞元件36在預(yù)同步單元22的已安裝的狀態(tài)下(圖1)通過所述彈簧元件；34徑向向外加載，并且在所述止動塊M的徑向的外表面70上伸出。預(yù)制的底部組件86和止動塊對優(yōu)選通過接合持久地連接，并且形成本身封閉的、 預(yù)安裝的組件。所述底部組件86例如被壓入或粘貼到止動塊M中。代替圖9到11，能夠構(gòu)成具有止動塊凹部38的所述止動塊24(參見圖1和4)，所述底部組件86容納在所述止動塊凹部中。然后，套筒84的徑向內(nèi)的端部由止動塊M包圍和固定，其中套筒84和止動塊M優(yōu)選具有用于精確定位底部組件86的安裝倒角。與前面的實施形式相比，簡化了用于已燒結(jié)的止動塊M的制造費用。同時獲得所述預(yù)同步單元22和所述慣性式同步組件10的特別簡單的安裝。圖12到14示出根據(jù)第五實施形式的預(yù)同步單元22的橫截面以及立體視圖。與前面的實施形式的根本的區(qū)別在于，在這種情況下，所述止動塊M不是燒結(jié)件，而是具有模壓的棘輪齒32的已成形的金屬板部件。與燒結(jié)實施形式相比，金屬板實施形式提供了明顯減輕重量的優(yōu)點，從而減少在變速器12的工作中出現(xiàn)的離心力，并且因此減少止動塊M 的相應(yīng)的應(yīng)力和磨損現(xiàn)象。與根據(jù)圖9到11的第四實施形式類似地借助于預(yù)制的底部組件86容納所述彈簧元件34和力傳遞元件36，因此在這一點上參考所述預(yù)同步單元22的第四實施形式的

。為了將底部組件86安全地固定在止動塊M上，所述止動塊M具有保持凸耳90。所述保持凸耳90在從圓周方向120上看位于前面和后面的止動塊壁92、93上徑向向內(nèi)延伸，并且它們的自由端94彎曲成，使得所述端部94相互面對。因此，所述底部組件86的套筒84在它的徑向外的端部上通過中心孔74的邊緣固定，并且在它的徑向內(nèi)的端部上通過所述保持凸耳90固定。所述套筒84優(yōu)選與所述孔74的邊緣和/或保持凸耳90的自由端 94形成壓配合，以至于所述底部組件86也在徑向方向110上與所述止動塊對固定地連接。 當(dāng)然所述底部組件86也能夠可選地通過其它適宜的接合方法與所述止動塊M固定地且持久地連接。在這個實施形式中，所述同步環(huán)18也可以通過所述止動塊M軸向相互耦聯(lián)，即通過它們分別位于突起部73和彎曲的保持凸耳90之間的特有的槽中。借助于圖12和13清楚的是，在這個第五實施形式中，所述止動塊M的徑向外表面70也是徑向偏移的，所述外表面70在軸向中心的區(qū)域71中比在棘輪齒32的軸向邊緣側(cè)的區(qū)域72中徑向更寬地向外延伸?；诮饘侔寮庸?，這能夠以最簡單的方式如下實現(xiàn)， 即所述止動塊M在它的徑向的外表面70的軸向中心的區(qū)域71中具有徑向向外壓印的表面部分88。最后，圖15到17示出根據(jù)第六實施形式的預(yù)同步單元22的剖視圖以及立體視圖。這個實施形式與根據(jù)圖12至14的第五實施形式的區(qū)別僅在于彈簧元件34和力傳遞元件36的變化了的容納部。與根據(jù)圖3到5的燒結(jié)變形形式類似，由金屬板制成的止動塊M具有中心孔74和連接在其上的用于容納彈簧元件34和力傳遞元件36的止動塊凹部38，其中，所述止動塊凹部38與止動塊一體地構(gòu)成，并且在預(yù)同步單元22的已安裝的狀態(tài)下(參見圖1)徑向向內(nèi)延伸。特別是在金屬板實施形式中能夠有利的是，所述止動塊M設(shè)置有附加的凹口 96， 所述凹口即便在已安裝的狀態(tài)下也是空著的，并且用于減輕重量(例如見圖17)。
權(quán)利要求
1.一種變速器(1 的預(yù)同步單元，具有止動塊(M)，所述止動塊04)在所述預(yù)同步單元02)的已安裝的狀態(tài)下容納在能圍繞傳動軸線(A)轉(zhuǎn)動的同步體(14)的凹槽04) 中，并且鄰接在所述變速器(1 的與所述同步體(14)抗扭地連接的換擋接合套(16)上，其中，所述止動塊04)具有止動齒( )，所述止動齒06)能夠允許或阻止所述換擋接合套(16)的相對于所述止動塊04)的軸向運動，并且其中，所述止動塊04)是具有模壓的棘輪齒(3 的已成形的金屬板部件。
2.如權(quán)利要求1所述的預(yù)同步單元，其特征在于，所述止動塊04)具有中心孔(74)和連接在其上的用于容納彈簧元件(34)和力傳遞元件(36)的止動塊凹部(38)，其中，所述止動塊凹部(38)與所述止動塊04) —體地構(gòu)成，并且在所述預(yù)同步單元02)的已安裝的狀態(tài)下徑向向內(nèi)延伸。
3.一種變速器(1 的預(yù)同步單元，尤其是如上述權(quán)利要求之一所述的預(yù)同步單元，具有止動塊(M)，所述止動塊04)在所述預(yù)同步單元0 的已安裝的狀態(tài)下容納在能圍繞傳動軸線(A)轉(zhuǎn)動的同步體(14)的凹槽04)中，并且鄰接在所述變速器(12)的與所述同步體(14)抗扭地連接的換擋接合套(16)上，其中，所述止動塊04)具有止動齒( )，所述止動齒06)能夠允許或阻止所述換擋接合套(16)的相對于所述止動塊04)的軸向運動，其中，所述止動齒06)的棘輪齒(3 在所述預(yù)同步單元0 的已安裝的狀態(tài)下構(gòu)成在所述止動塊04)的至少一個軸向的邊緣08)上，并且徑向向外延伸，并且其中，所述止動塊04)的徑向的外表面(70)徑向偏移，使得所述外表面(70)在軸向中心的區(qū)域(71)中比在圍繞所述棘輪齒(32)的區(qū)域(72)中徑向更寬地向外延伸。
4.如權(quán)利要求3所述的預(yù)同步單元，其特征在于，所述止動塊04)是具有模壓的棘輪齒(3 的已成形的金屬板部件，并且在所述止動塊04)的徑向的外表面(70)的所述軸向中心的區(qū)域(71)中具有徑向向外壓印的表面部分(88)。
5.如權(quán)利要求3所述的預(yù)同步單元，其特征在于，所述止動塊04)是具有一體地模制的棘輪齒(32)的燒結(jié)件，其中，所述徑向的外表面(70)在圍繞所述棘輪齒(32)的所述區(qū)域(7 中徑向向內(nèi)偏移。
6.一種變速器(1 的預(yù)同步單元，尤其是如上述權(quán)利要求之一所述的預(yù)同步單元，具有止動塊(M)，所述止動塊04)在所述預(yù)同步單元0 的已安裝的狀態(tài)下容納在能圍繞傳動軸線(A)轉(zhuǎn)動的同步體(14)的凹槽04)中，并且鄰接在所述變速器(12)的與所述同步體(14)抗扭地連接的所述換擋接合套(16)上，其中，所述止動塊04)具有止動齒( )，所述止動齒06)能夠允許或阻止所述換擋接合套(16)的相對于所述止動塊位4)的軸向運動，其中，所述預(yù)同步單元0 包括彈簧元件(34)、通過所述彈簧元件(34)加載的力傳遞元件(36)以及用于容納所述彈簧元件(34)和所述力傳遞元件(36)的套筒(84)，并且其中，所述彈簧元件(34)、所述力傳遞元件(36)和所述套筒(84)形成預(yù)制的底部組件 (86)。
7.如權(quán)利要求6所述的預(yù)同步單元，其特征在于，所述止動塊04)具有中心孔(74)， 所述預(yù)制的底部組件(86)容納在所述孔(74)中，使得所述力傳遞元件(36)在所述預(yù)同步單元0 的已安裝的狀態(tài)下通過所述彈簧元件(34)徑向向外加載，并且在所述止動塊(24)的徑向的外表面(70)上伸出。
8.如權(quán)利要求6或7所述的預(yù)同步單元，其特征在于，所述預(yù)制的底部組件(86)和所述止動塊04)通過接合持久地連接，并且形成預(yù)安裝的組件。
9.如上述權(quán)利要求之一所述的預(yù)同步單元，其特征在于，所述止動塊04)具有中心孔 (74)，所述孔逐漸變?yōu)閺较蜇灤┧鲋箘訅K04)的止動塊通道，所述止動塊通道在它的徑向內(nèi)的端部(78)上具有用于力傳遞元件(36)和彈簧元件(34)的容納孔(80)。
10.如權(quán)利要求9所述的預(yù)同步單元，其特征在于，所述止動塊通道(76)的橫截面朝著所述中心孔(74)逐漸變窄，使得所述止動塊通道(76)在所述孔(74)的區(qū)域中形成對于徑向向外加載的所述力傳遞元件(36)的止擋。
11.一種變速器(1 的慣性式同步組件，具有同步體(14)，所述同步體(14)抗扭地安裝在所述變速器(1 的軸上； 換擋接合套(16)，所述換擋接合套(16)相對于所述同步體(14)抗扭地，但是能軸向移動地設(shè)置；用于通過摩擦連接將所述同步體(14)與所述變速器(1 的齒輪耦聯(lián)的同步環(huán)(18)；以及如上述權(quán)利要求之一所述的預(yù)同步單元(22)，所述預(yù)同步單元0 作用在所述換擋接合套(16)上，并且在所述換擋接合套(16)軸向移動的情況下軸向加載所述同步環(huán)(18)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種變速器(12)的預(yù)同步單元(22)，其具有止動塊(24)，所述止動塊在預(yù)同步單元(22)的已安裝的狀態(tài)下容納在可圍繞傳動軸線(A)轉(zhuǎn)動的同步體(14)的凹槽(44)中，并且鄰接在變速器(12)的與同步體(14)抗扭地連接的換擋接合套(16)上，其中止動塊(24)具有止動齒(26)，所述止動齒可允許或阻止換擋接合套(16)的相對于止動塊(24)的軸向運動，并且其中止動塊(24)是具有模壓的棘輪齒(32)的已成形的金屬板部件。在此，止動塊(24)的徑向外表面(70)尤其可徑向偏移，使得所述外表面(70)在軸向中心的區(qū)域(71)中比在棘輪齒(32)的區(qū)域(72)中徑向更寬地向外延伸。
文檔編號F16D23/06GK102235444SQ20111012270
公開日2011年11月9日 申請日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月5日
發(fā)明者喬治·魯普雷希特, 于爾根·賓德, 埃羅爾·勒代茨基, 托馬斯·施內(nèi)爾澤 申請人:賀爾碧格傳動技術(shù)控股有限公司