專利名稱：用于同步裝置的推力構件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及齒輪變速傳動機構中的用于同步裝置的推力構件，同步裝置具有一齒輪、一通過內齒可位移地與齒輪嚙合的移動套，以及設置在齒輪和移動套之間的推力構件，各個所述推力構件具有一容納在齒輪軸向槽內的外殼，以及一抵靠移動套內部齒的偏置一壓力構件的彈簧。
背景技術：
同步系統(tǒng)用于手工的傳動裝置，用于在齒輪之間形成一驅動連接之前，在安裝在一公共軸上的兩個齒輪之間產生同步。為此目的，一同步環(huán)設置在剛性地安裝在軸上的驅動齒輪和可轉動地安裝在軸上的從動齒輪之間，該同步環(huán)可被推壓而與從動齒輪摩擦地嚙合。當驅動齒輪上的移動套朝向從動齒輪移位時，其內部齒首先抵靠在同步環(huán)的斜齒上，以使同步環(huán)的摩擦面推靠在從動齒輪上。只要驅動齒輪和從動齒輪的轉速不同，則通過與同步環(huán)的接觸產生的摩擦力作用的扭矩可防止移動套任何進一步的位移。僅當轉速相等時，同步環(huán)才可相對于移動套轉動到一位置，其中，移動套可抵靠從動齒輪上的外部齒作移動，這樣，從動齒輪扭轉地偶聯(lián)到驅動齒輪。布置在驅動齒輪和移動套之間的推力構件消除了驅動齒輪和移動套之間的自由游隙，并因此有利于減少噪音和磨損。
具有上述類型推力構件的同步裝置在EP 1 400 717 A1中作了描述。推力構件的外殼具有杯形的構造并容納一螺旋彈簧以及一形成為壓力構件的球。該外殼傾斜地支承在齒輪槽的底部，以使嚙合到移動套的鎖定凹陷內的球可在一定限度內跟隨移動套的軸向運動。
在DE 195 80 558 C1中，描述了一同步系統(tǒng)，其中，用來容納推力構件的軸向槽具有一T形的外形。推力構件的外殼具有一與該外形互補的形狀，并支承在靠近設置有壓力構件的一端的T形槽的臺肩上。因此，推力構件在槽內被導向作位移。壓力構件被彈簧偏置到驅動齒輪的內部齒的凹陷內。當移動套移位時，全部的推力構件首先被傳送一短距離，直到它們鄰接抵靠同步環(huán)為止。然后壓力構件抵抗彈簧力才被強制返回，以使通過克服一稍微的棘爪阻力，移動套可進一步移位。然而，制造T形槽是相當昂貴的。此外，為容納推力構件需要相當大量的空間，并由于在徑向外端處的加寬的槽，齒輪的外部齒在相當大的圓周長度上中斷。此外，當推力構件移位時，會發(fā)生摩擦和磨損，因為外殼僅用在相當小表面上的臺肩，支承在T形槽內。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的是形成一推力構件，它可比較容易地進行制造和安裝，并允許一緊湊的同步系統(tǒng)結構和容易地運動的移動套。
根據(jù)本發(fā)明，該目的通過以下的事實來實現(xiàn)，推力構件外殼的形狀形成一平行六面體，彈簧橫向于偏置方向延伸，并支承在外殼或帶有周緣的齒輪上，且用其中心部分支承壓力構件。
彈簧例如是一片簧、一杯形彈簧、一堆疊的片簧或杯形彈簧，或一桿彈簧，彈簧在齒輪的切向平面內延伸，即，正交于壓力構件被偏置的徑向方向平面內。正由于這一點，能夠獲得一非常扁平形狀的平行六面體外殼，因此，也獲得齒輪內的軸向槽，于是，一緊湊的結構變得可能。彈簧支承在外殼上，或具有其周緣部分的齒輪上，同時，被保持在齒輪槽內，其方式使得一足夠的彈簧移動提供給其中心部分。當彈簧用其周緣部分直接支承在齒輪上時，支承表面可以較大，于是，在推力構件作軸向運動過程中，將僅發(fā)生非常小的磨損。當彈簧的周緣部分支承在外殼上時，推力構件又可用其全部的底表面支承在齒輪上，于是，也將磨損減到最小。由于其相當大的占據(jù)面積，所以，彈簧可容易地卡配固定到外殼內。由于齒輪需要只具有用于推力構件的相當扁平外殼的淺槽，所以，可減小減弱齒輪的作用。
本發(fā)明的較佳的實施例在從屬權利要求中描述。
推力構件的外殼較佳地由塑料制成，并在接受諸如閉鎖體那樣的壓力構件的端部處形成一支承座，它可以固定球防止球的逸逃脫。
當彈簧直接地支承在齒輪的槽底上時，該槽底較佳地在其中心部分凹陷下去，以便提供彈簧足夠的行程。外殼可環(huán)繞彈簧邊緣，以在移動套位移時使彈簧可跟從壓力構件和外殼的軸向運動。作為一種替代方案，然而，也可以將彈簧靜止地保持在齒輪槽內，這樣，當移動套位移時，閉鎖體可像滾珠軸承的滾珠那樣在彈簧上滾動。
另一方面，當彈簧卡配固定在外殼內，于是它用其周緣支承在外殼上時，外殼、彈簧和壓力構件形成一預制單元，可容易地進行安裝。
較佳地，外殼的徑向外表面形成有突出部，它嚙合到移動套的內齒之間的間隙內。在此情形中，即使當彈簧斷裂或壓力構件不見或夾住時，移動套仍可被外殼的突出部支承，這樣，甚至在此情形中，可防止移動套和齒輪之間的任何卡嗒作響。
附圖的簡要說明下面借助于附圖，描述本發(fā)明的實施例，其中

圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的推力構件的軸向截面圖；圖2示出沿圖1的線II-II截取的截面圖；圖3示出圖1推力構件的平面圖；圖4示出圖1推力構件的仰視圖；圖5示出處于彈性變形狀態(tài)的推力構件的截面圖；圖6示出沿圖5的線VI-VI截取的截面圖；圖7示出帶有一內置推力構件的同步裝置的一半部的軸向截面圖；以及圖8示出位于推力構件位置處的同步裝置的截面圖。
較佳實施例的詳細描述示于圖1中的推力構件包括一扁平的平行六面體的塑料外殼12，它具有一略微隆起的表面，由此適于一圖1中未示出的同步裝置的移動套的內齒的曲率。在其中心部分內，外殼12形成一腔室，腔室相對于同步裝置沿徑向地延伸，并容納一形狀為閉鎖體的壓力構件14。在圖1的頂端，腔室變窄而限制壓力構件的運動。在底端處，腔室也變窄，但可使閉鎖體可從下面卡配進去。
在底側上，外殼12形成一淺的凹陷16，它幾乎在外殼的全部占地面積上延伸。該凹陷容納一板彈簧18，板彈簧18垂直于腔室軸線延伸，在圖1所示的條件中，板彈簧偏置壓力構件14抵靠頂部的支承座。板彈簧18的兩個相對端支承在從外殼12的周緣壁突出到凹陷16內的肋20上。當推力構件10組裝時，壓力構件14可首先從下面壓入外殼12的腔室內，然后，板彈簧18可從下面卡配入，以使它鎖定在肋20后面。
在另一個實施例中，可這樣來簡化組裝，將外殼形成為兩個部分，即一形成用于壓力構件14的腔室的頂部，以及一可被鎖定在頂部并對板彈簧18形成一支承且組裝之前彈簧可容易地插入其中的底部。作為另一種方案，外殼可形成有一槽，該槽側向地敞開，板彈簧18可通過槽插入。
在外殼12的頂側上，一突出部22形成在容納壓力構件14的腔室的兩側上，該突出部在外殼12的全部寬度上延伸(如圖2所示)。在其外部內，外殼12打孔有矩形的凹陷24，其用于模制肋20。
如圖3所示，突出部22被腔室稍許切去以用于壓力構件14。
圖4示出凹陷16和板彈簧18的透鏡形的占地面積。
圖5和6示出處于彈性變形狀態(tài)下的推力構件。這里，壓力構件14已被下推入腔室內，板彈簧18發(fā)生較大程度的撓曲，這樣，其下頂點近似地與外殼12的底側齊平。由于該撓曲，彈簧的長度減小。如圖5所示，用作為彈簧支承的肋20的表面向內傾斜。這樣做的效果是，隨著彈簧長度的減小，彈簧也向下位移。它的優(yōu)點在于，對于一給定量的彈簧撓曲，壓力構件14的移動距離變得較大。其結果，通過使用一相對剛性的彈簧，可達到一如圖1所示位置中的相對高的偏置力，同時，防止彈簧撓曲時彈簧力增加太多和/或超過彈簧的彈性極限。
圖7和8示出一齒輪變速傳動機構的同步裝置中處于其安裝位置內的推力構件10。
在圖7中，移動套30布置在一齒輪28上，齒輪以不可轉動的方式安裝在一軸26上。移動套具有嚙合到齒輪28的輪齒內的內齒32，該移動套可在齒輪上沿軸26的軸向方向位移。
同步環(huán)34、36布置在齒輪28的兩側上，這些同步環(huán)布置成隨齒輪28和移動套30一起轉動，但可在一限定的角度范圍內相對于齒輪28轉動。在同步環(huán)36面離齒輪28的一側上，齒輪38顯示為可轉動地支承在軸26上，并可借助于移動套30不可轉動地偶聯(lián)到齒輪28。另一具有不同直徑的齒輪(未示出)布置在另一同步環(huán)34面離齒輪28的一側上。通過將移動套30移動到一個或另一個方向，軸26由此可驅動齒輪38或另一齒輪(未示出)。這樣，在傳動中可建立起不同的傳動比。
如從圖8中所見，齒輪28在其外周緣表面內設置有三個淺槽40，它們沿軸向方向延伸通過全部的齒輪，并布置成120°的角度間隔，且具有一沿徑向方向呈細長的矩形橫截面，并中斷齒輪28的外齒。推力構件10插入到槽40內，且如圖7所示，各推力構件10的壓力構件14嚙合在形成在移動套30的一個齒內的淺的貫通形的凹陷42內。
在圖7中，當移動套30朝向右稍許位移時，內齒32移動到同步環(huán)36的外齒44的斜齒部分上。在移動套30運動過程中，由于壓力構件14嚙合到凹陷42內，推力構件10被夾帶走。在所示實例中，推力構件10的運動受鄰接抵靠同步環(huán)36的外殼12限制。
然后，同步環(huán)36的錐形摩擦表面推靠在齒輪38的外錐形46上，這樣，齒輪38摩擦地加速或減速到由齒輪28、移動套30和同步環(huán)36所形成的單元的轉速。只要諸轉速還未達到一致，仍還經(jīng)受高扭矩的同步環(huán)36的外齒44的斜齒部分提供對抗移動套30運動的一阻力，使內齒32不能與齒輪38的外齒48嚙合。僅當諸轉速變得相等時，移動套30才可進一步位移，直到在齒輪28和38之間建立起不轉動的連接為止。由于壓力構件14可不再參與移動套30的該種進一步的運動，所以，壓力構件14抵抗彈簧18的力壓出移動套的凹陷42外。因此，當齒輪38偶聯(lián)到齒輪28時，由推力構件10造成的棘爪阻力必須被克服。
移動套30的位移受移位叉控制，該移位叉未在圖中示出，且嚙合到形成在移動套的外周緣內的一槽內。
如圖8中所示，推力構件10的突出部22突出到內齒32之間的間隙內，以使推力構件10的外殼12也可起作齒輪28和移動套30之間的一間隔件，而與壓力構件14無關，并因此在彈簧18破碎或太軟弱時可防止齒的卡嗒作響。
權利要求
1.一用于齒輪變速傳動機構中的同步裝置的推力構件，該同步裝置具有一齒輪(28)、一通過內齒(32)與齒輪(28)可位移地嚙合的移動套(30)，以及設置在齒輪(28)和移動套(30)之間的推力構件(10)，各個所述推力構件具有一容納在齒輪(28)的軸向槽(40)內的外殼(12)，以及一抵靠移動套(30)的內齒(32)上的偏置一壓力構件(14)的彈簧(18)，其特征在于，推力構件(10)的外殼(12)的形狀為一扁平的平行六面體，且彈簧(18)橫向于偏置方向延伸，并用其周緣部分支承在外殼(12)或齒輪(28)上，而用其中心部分支承壓力構件(14)。
2.如權利要求1所述的推力構件，其特征在于，壓力構件(14)是一閉鎖體，它嚙合移動套(30)的內齒(32)內的一凹陷(42)。
3.如權利要求1或2所述的推力構件，其特征在于，推力構件(10)的外殼(12)是由塑料模制的物體。
4.如上述權利要求中任一項所述的推力構件，其特征在于，彈簧(18)支承在外殼(12)上，壓力構件(14)擒獲地保持在外殼(12)內。
5.如上述權利要求中任一項所述的推力構件，其特征在于，外殼(12)的外表面是圓的。
6.如上述權利要求中任一項所述的推力構件，其特征在于，外殼(12)具有其形成有突出部(22)的徑向外表面，該突出部(22)突出到移動套(30)的內齒(32)的間隙內。
7.如上述權利要求中任一項所述的推力構件，其特征在于，彈簧(18)是一板彈簧。
8.如上述權利要求中任一項所述的推力構件，其特征在于，彈簧(18)容納在外殼(12)的凹陷(16)內，并由從外殼(12)的壁突出到凹陷(16)內的肋(20)保持住。
9.如權利要求7或8所述的推力構件，其特征在于，彈簧(18)具有幾乎在外殼(12)的全部寬度上延伸的中心部分，并朝向支承在肋上的端部呈錐形。
10.如權利要求8或9所述的推力構件，其特征在于，彈簧(18)支承在其上的肋(20)的表面是沿與壓力構件(14)偏置的方向相對的方向傾斜。
全文摘要
一用于齒輪變速傳動機構中的同步裝置，它具有一齒輪(28)、一通過內齒(32)與齒輪(28)可位移地嚙合的移動套(30)，以及設置在齒輪(28)和移動套(30)之間的推力構件(10)，各個所述推力構件具有一容納在齒輪(28)的軸向槽(40)內的外殼(12)，以及一抵靠移動套(30)的內齒(32)上的偏置一壓力構件(14)的彈簧(18)。推力構件(10)的形狀為一扁平的平行六面體，且彈簧(18)橫向于偏置方向延伸，并用其周緣部分支承在外殼(12)或齒輪(28)上，而用其中心部分支承壓力構件(14)。
文檔編號F16H3/12GK101038026SQ200710088650
公開日2007年9月19日 申請日期2007年3月13日 優(yōu)先權日2006年3月14日
發(fā)明者約克·舒瓦茨彼希 申請人:約克·舒瓦茨彼希