用于變速器同步單元的同步環(huán)及具有該同步環(huán)的同步單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于變速器的同步單元的同步環(huán)，其具有鎖緊環(huán)，鎖緊環(huán)具有環(huán)軸線和鎖緊齒部，以及具有與鎖緊環(huán)同軸設(shè)置的、單獨(dú)的錐形環(huán)，錐形環(huán)具有帶有第一錐角的第一錐形面和具有第二錐角的徑向相反的第二錐形面，第一錐形面在同步環(huán)被裝入的狀態(tài)下鄰接于同步單元的齒輪側(cè)的摩擦錐并且第二錐形面鄰接于鎖緊環(huán)的錐形的配合面，鎖緊環(huán)和錐形環(huán)具有彼此相關(guān)聯(lián)的止擋面，止擋面將鎖緊環(huán)和錐形環(huán)在周向上耦聯(lián)，鎖緊環(huán)的和/或錐形環(huán)的止擋面相對于環(huán)軸線至少部分地傾斜成使得第二錐形面和錐形的配合面在鎖緊環(huán)和錐形環(huán)之間作用轉(zhuǎn)矩的情況下被加載成軸向彼此遠(yuǎn)離。
【專利說明】用于變速器同步單元的同步環(huán)及具有該同步環(huán)的同步單元

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于變速器的同步單元的同步環(huán)以及具有這種同步環(huán)的同步單 J Li 〇

【背景技術(shù)】
[0002] 同步單元是下述錐形摩擦離合器，所述錐形摩擦離合器在操作時(shí)產(chǎn)生摩擦力矩并 且只要在同步體和變速器的齒輪之間存在轉(zhuǎn)速差，就由于鎖緊幾何形狀而軸向地阻擋換擋 接合套。為了實(shí)現(xiàn)快速地進(jìn)行轉(zhuǎn)速平衡，通常尋求，同步單元在預(yù)設(shè)的軸向的換擋力的情況 下提供盡可能高的摩擦力矩。
[0003] 為了提高摩擦力矩，如今尤其在機(jī)動車的低擋位中應(yīng)用多錐同步裝置，然而所述 多錐同步裝置相對于單錐同步裝置導(dǎo)致同步單元的更耗費(fèi)的構(gòu)造、更大的材料需求以及更 高的重量。
[0004] 從現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)已知的是，當(dāng)減小摩擦面的錐角時(shí)，同步單元的摩擦力矩提高。 當(dāng)然，錐角不能夠任意地被減小，因?yàn)榈陀诖蠹s5°至7°的極限之下的錐角能夠造成同步 單元的不期望的自鎖效應(yīng)。如果錐角運(yùn)行至自鎖的范圍中，那么不再能夠在沒有外部的力 耗費(fèi)的情況下松開摩擦連接，這導(dǎo)致?lián)Q擋舒適性下降以及可能甚至導(dǎo)致同步單元的功能損 害。
[0005] 此外，為了改進(jìn)換擋舒適度，小的接合力矩證實(shí)為是有利的，以便在轉(zhuǎn)速同步之后 實(shí)現(xiàn)簡單地松開同步單元，這就是說，將換擋接合套輕便地切換到齒輪側(cè)的換擋齒部上。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是，提供一種用于變速器的同步單元的同步環(huán)，所述同步環(huán)在避免 自鎖效應(yīng)的情況下提供大的摩擦力矩以及低的接合力矩。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明，該目的通過一種用于變速器的同步單元的同步環(huán)來實(shí)現(xiàn)，其具有鎖 緊環(huán)，所述鎖緊環(huán)具有環(huán)軸線和鎖緊齒部，以及具有與鎖緊環(huán)同軸設(shè)置的、單獨(dú)的錐形環(huán)， 所述錐形環(huán)具有帶有第一錐角的第一錐形面和帶有第二錐角的徑向相反的第二錐形面，其 中第一錐形面在同步環(huán)被裝入的狀態(tài)下鄰接于同步單元的齒輪（Gangrad)側(cè)的摩擦錐并 且第二錐形面鄰接于鎖緊環(huán)的錐形的配合面，其中鎖緊環(huán)和錐形環(huán)具有彼此相關(guān)聯(lián)的止擋 面，所述止擋面將鎖緊環(huán)和錐形環(huán)在周向上耦聯(lián)，并且其中鎖緊環(huán)的和/或錐形環(huán)的止擋 面相對于環(huán)軸線至少部分地傾斜成使得第二錐形面和錐形的配合面在鎖緊環(huán)和錐形環(huán)之 間作用轉(zhuǎn)矩的情況下被加載成軸向彼此遠(yuǎn)離。在同步環(huán)的該多件式的構(gòu)造中，能夠經(jīng)由第 一錐角以一定的限度調(diào)整同步單元的期望的摩擦力矩，相反，第二錐角顯著地影響松開在 同步環(huán)和齒輪側(cè)的摩擦錐之間的摩擦連接。相應(yīng)地，只要對于松開摩擦連接而言決定性的 第二錐角明確地位于自鎖范圍之上時(shí)，為了提高摩擦力矩甚至將第一錐角下降到自鎖的范 圍中。此外，通過朝環(huán)軸線傾斜的止擋面來降低同步單元的接合力矩，這在成功地進(jìn)行轉(zhuǎn)速 同步之后在切換到期望的擋位時(shí)引起小的壓力點(diǎn)進(jìn)而引起換擋舒適度提高。
[0008] 優(yōu)選地，如上面已經(jīng)表明的那樣，第一錐角的絕對值小于第二錐角。這是有利的， 因?yàn)樾〉牡谝诲F角引起摩擦連接的通常期望的、高的摩擦力矩并且位于自鎖之上的相對大 的第二錐角引起在沒有自鎖效應(yīng)的情況下松開摩擦連接。特別地，第一錐形面是錐形環(huán)的 徑向內(nèi)側(cè)并且第二錐形面是錐形環(huán)的徑向外側(cè)，使得錐形環(huán)在其徑向外側(cè)上比在其徑向內(nèi) 側(cè)上更強(qiáng)烈地變細(xì)。
[0009] 尤其優(yōu)選的是，對于第一錐形面的第一錐角a適用的是| a |〈5°并且對于第二 錐形面的第二錐角0適用的是I 0 |>6°。因此，第一錐角趨勢上位于大的摩擦力矩的范圍 中和位于自鎖的范圍中，其中然而自鎖效應(yīng)在通過位于自鎖之上的第二錐角松開摩擦連接 時(shí)被可靠地防止。相對于用于單錐同步裝置的常規(guī)的同步環(huán)能夠借助所描述的、多件式的 同步環(huán)實(shí)現(xiàn)更高的摩擦力矩，而沒有造成不期望的自鎖效應(yīng)。
[0010] 優(yōu)選地，鎖緊環(huán)的錐形的配合面的錐角基本上相應(yīng)于錐形環(huán)的第二錐角。以該方 式由實(shí)心的、形狀穩(wěn)定的鎖緊環(huán)全面地支撐錐形環(huán)，這正面地影響摩擦連接的質(zhì)量和可達(dá) 到的摩擦力矩的水平。
[0011] 在同步環(huán)的一個(gè)實(shí)施形式中，錐形環(huán)在周向上是敞開的，其中錐形環(huán)尤其優(yōu)選地 構(gòu)成為具有多個(gè)單獨(dú)的環(huán)段的多件式的扇形環(huán)（Segmentring)。該切口的或多件式的結(jié)構(gòu) 提高錐形環(huán)的徑向柔性并且簡化松開在錐形環(huán)和齒輪側(cè)的摩擦錐之間的摩擦連接。如果錐 形環(huán)因此不再徑向地由鎖緊環(huán)支撐，那么為了松開摩擦連接而不僅沿軸向方向而且也沿徑 向方向，錐形環(huán)能夠遠(yuǎn)離摩擦錐。
[0012] 優(yōu)選地，錐形環(huán)的第一錐形面用摩擦襯面來覆層、通過第一錐形面和所鄰接的、齒 輪側(cè)的摩擦錐之間的有效的摩擦襯面能夠進(jìn)一步提高在預(yù)設(shè)的換擋力的情況下可達(dá)到的 摩擦力矩。特別地，錐形環(huán)用碳摩擦襯面或燒結(jié)摩擦襯面來覆層，然而其中顯然也能夠使用 其他適合的摩擦襯面。
[0013] 鎖緊環(huán)優(yōu)選包括具有在環(huán)周之上分布的凹部的徑向的凸緣，其中每個(gè)凹部在周向 上通過相對置的止擋面來限界，所述止擋面能夠分別與錐形環(huán)的所屬的止擋面共同作用。
[0014] 相應(yīng)地，錐形環(huán)包括在環(huán)周上分布的軸向的突起，其中每個(gè)突起具有在周向上相 反的止擋面，所述止擋面分別能夠與鎖緊環(huán)的所屬的止擋面共同作用。凹部和接合到凹部 中的突起的構(gòu)成實(shí)現(xiàn)將鎖緊環(huán)和錐形環(huán)在周向上制造技術(shù)簡單地耦聯(lián)。此外，在該構(gòu)造中， 凹部的或突起的止擋面能夠以低的耗費(fèi)被斜切，使得有利地降低同步單元的接合力矩。
[0015] 特別地，錐形環(huán)從第一軸向環(huán)端部朝第二軸向環(huán)端部錐形地變細(xì)，其中所述錐形 環(huán)的軸向的突起在第二軸向環(huán)端部上構(gòu)成并且分別接合到鎖緊環(huán)的凹部中。
[0016] 此外優(yōu)選的是，錐形環(huán)的軸向的突起在軸向方向上朝自由端部變細(xì)。換而言之，這 表示，軸向突起的相反的止擋面彼此通向自由的突起端部。這在制造技術(shù)方面能夠簡單地 實(shí)現(xiàn)并且引起有利地降低同步單元的接合力矩。
[0017] 在同步環(huán)的另一實(shí)施形式中，鎖緊環(huán)的和/或錐形環(huán)的止擋面與環(huán)軸線圍成傾斜 角Y，其中適用的是：5°彡Y彡20°，尤其Y ~ 10°。在經(jīng)由在錐形環(huán)和齒輪側(cè)的摩擦 錐之間作用的摩擦連接進(jìn)行轉(zhuǎn)速同步時(shí)，在該角范圍中，通過斜切的止擋面產(chǎn)生的軸向力 分量保持在可接受的限度內(nèi)，使得這兩個(gè)環(huán)在周向上可靠地耦聯(lián)。在轉(zhuǎn)速同步之后，止擋面 在該角范圍中的傾斜引起期望地降低接合力矩，這引起更輕便地切換同步單元進(jìn)而引起換 擋舒適度提高。
[0018] 在同步環(huán)裝入的狀態(tài)下，錐形環(huán)和鎖緊環(huán)優(yōu)選不僅在軸向方向上而且在周向上能 夠相對彼此受限制地運(yùn)動。受限的軸向的相對運(yùn)動引起：當(dāng)?shù)谝诲F角位于自鎖范圍中時(shí)，同 步單元的摩擦連接也能夠在沒有自鎖效應(yīng)的情況下松開同步單元的摩擦連接。此外，結(jié)合 周向上的受限制的相對運(yùn)動，在轉(zhuǎn)速同步之后實(shí)現(xiàn)有利地降低接合力矩。
[0019] 鎖緊環(huán)在此能夠具有用于錐形環(huán)的軸向的止擋件，使得錐形環(huán)能夠軸向地在壓緊 位置和通風(fēng)的止擋位置之間相對于鎖緊環(huán)運(yùn)動，在所述壓緊位置中錐形環(huán)的第二錐形面貼 靠鎖緊環(huán)的錐形的配合面，在所述止擋位置中錐形環(huán)貼靠鎖緊環(huán)的軸向的止擋件。尤其優(yōu) 選的是，止擋件通過鎖緊環(huán)上的壓印部（VerprSgungen )形成，所述壓印部接合到錐形 環(huán)上的凹槽中。以該方式能夠以小的結(jié)構(gòu)耗費(fèi)實(shí)現(xiàn)鎖緊環(huán)和錐形環(huán)之間的受限制的軸向的 相對運(yùn)動。
[0020] 此外，本發(fā)明也包括變速器的同步單元，其具有同步體，所述同步體抗轉(zhuǎn)動地安置 在變速器軸上并且能夠圍繞變速器軸線轉(zhuǎn)動；換擋接合套，所述換擋接合套相對于同步體 抗轉(zhuǎn)動地、但是能軸向移動地設(shè)置；上面描述的同步環(huán)，以用于將同步體與變速器的齒輪經(jīng) 由摩擦連接來耦聯(lián)；以及摩擦錐，所述摩擦錐固定地與齒輪連接并且能夠與同步環(huán)的錐形 環(huán)處于摩擦接觸；其中錐形環(huán)的第一錐角基本上相應(yīng)于摩擦錐的錐角。由此，最大化摩擦連 接的摩擦面進(jìn)而也最大化摩擦連接的可達(dá)到的摩擦力矩。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 本發(fā)明的其他的特征和優(yōu)點(diǎn)在參考附圖的情況下從優(yōu)選的實(shí)施形式的下面的描 述中得出。在所述附圖中示出：
[0022] 圖1示出貫穿具有根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)的同步環(huán)的變速器的同步單元的縱截面 圖；
[0023] 圖2示出在同步單元的鎖緊位置中用于根據(jù)圖1的同步單元的根據(jù)本發(fā)明的同步 環(huán)的兩個(gè)示意縱截面細(xì)節(jié)圖；
[0024] 圖3示出根據(jù)圖2的同步環(huán)的兩個(gè)示意細(xì)節(jié)圖；
[0025] 圖4示出在同步單元的中性位置中用于根據(jù)圖1的同步單元的根據(jù)本發(fā)明的同步 環(huán)的兩個(gè)示意縱截面細(xì)節(jié)圖；
[0026] 圖5示出根據(jù)圖4的同步環(huán)的兩個(gè)示意細(xì)節(jié)圖；
[0027] 圖6示出在同步單元的換擋位置中用于根據(jù)圖1的同步單元的根據(jù)本發(fā)明的同步 環(huán)兩個(gè)示意縱截面細(xì)節(jié)圖；和
[0028] 圖7示出根據(jù)圖6的同步環(huán)的兩個(gè)示意細(xì)節(jié)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029] 圖1示出變速器12的同步單元10,其具有同步體14,所述同步體抗轉(zhuǎn)動地安置在 變速器軸16上并且能夠圍繞變速器軸線A轉(zhuǎn)動；以及換擋接合套18,所述換擋接合套相對 于同步體14抗轉(zhuǎn)動地、但是能軸向移動地設(shè)置。同步單元10還包括根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)的 同步環(huán)20'用于將同步體14與變速器12的齒輪22經(jīng)由摩擦連接來耦聯(lián)，其中同步環(huán)20' 在周向48上與同步體14耦聯(lián)，但能受限地旋轉(zhuǎn)。此外，設(shè)有摩擦錐24,所述摩擦錐固定地 與齒輪22連接并且能夠與同步環(huán)20'處于摩擦接觸。摩擦錐24例如是離合器體28的部 分，該離合器體根據(jù)圖1除摩擦錐24之外還具有換擋齒部30。
[0030] 變速器12的所示出的同步單元10是根據(jù)博格華納原理的單錐鎖緊同步裝置，其 結(jié)構(gòu)和功能從現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)長期已知，使得對此在下面僅簡短地說明：
[0031] 同步單元10根據(jù)圖1位于中性位置，在所述中性位置中換擋接合套18通過預(yù)同 步單元26軸向地相對于同步體14保持在中央。
[0032] 在換擋過程開始時(shí)將軸向的換擋力施加到換擋接合套18上的情況下，同步環(huán)20' 經(jīng)由通過預(yù)同步單元26軸向地壓緊齒輪側(cè)的摩擦錐24。
[0033] 在同步環(huán)20'和摩擦錐24之間摩擦接觸時(shí)，同步環(huán)20'相對于同步體14旋轉(zhuǎn)到 鎖緊位置中，在所述鎖緊位置中，同步環(huán)20'的鎖緊齒部32'防止將換擋接合套18軸向地 切換到換擋齒部30上。
[0034] 在同步體14和齒輪22之間轉(zhuǎn)速同步之后，從所施加的軸向的換擋力中得出的接 合力矩才足以在同步環(huán)20'旋轉(zhuǎn)的情況下將換擋接合套18的齒部軸向地移動經(jīng)過同步環(huán) 20'的鎖緊齒部32'并且隨后切換到離合器體28的換擋齒部30上。
[0035] 在同步單元10的換擋位置中，然后經(jīng)由換擋接合套18將同步體14形狀配合地并 且基本上抗轉(zhuǎn)動地與齒輪22連接。
[0036] 為了在松開同步環(huán)20'和摩擦錐24之間的摩擦連接時(shí)防止自鎖效應(yīng)，至今為止同 步環(huán)20'的或摩擦錐24的錐角不應(yīng)當(dāng)?shù)陀诖蠹s5°至7°的極限角。因?yàn)轭A(yù)設(shè)的換擋力的 在轉(zhuǎn)速同步時(shí)達(dá)到的摩擦力矩隨著錐角的變小而上升，所以錐角至今為止大多被選擇幾乎 位于極限角之上，以便一方面防止自鎖效應(yīng)并且另一方面提供用于轉(zhuǎn)速同步的盡可能高的 摩擦力矩。
[0037] 為了在可靠地防止自鎖的情況下進(jìn)一步提高摩擦力矩并且此外實(shí)現(xiàn)同步單元10 的盡可能小的接合力矩，下面，通過根據(jù)圖2至7的根據(jù)本發(fā)明的同步環(huán)20取代根據(jù)圖1 的從現(xiàn)有技術(shù)已知的同步環(huán)20'。同步單元10的原理結(jié)構(gòu)和功能不由此改變，使得在這方 面明確地參考圖1的實(shí)施方案并且在下面僅深入說明結(jié)構(gòu)上的和功能上的區(qū)別。
[0038] 圖2和3示出在同步單元10的鎖緊位置中用于變速器12的同步單元10的同步 環(huán)20的視圖，其中圖2a和2b分別示出貫穿同步環(huán)20的示意截面圖，并且圖3a或3b分別 示出同步環(huán)20的所屬的示意的細(xì)節(jié)圖。
[0039] 相應(yīng)地，在圖4和5中示出處于同步單元10的中性位置的同步環(huán)20,并且在圖6 和7中示出在同步單元10的換擋位置中的同步環(huán)20,其中在圖4a和4b或6a和6b中分別 示出貫穿同步環(huán)20的示意截面圖，并且在圖5a和5b或7a或7b中分別示出同步環(huán)20的 所屬的、示意細(xì)節(jié)圖。
[0040] 同步環(huán)20包括鎖緊環(huán)34,所述鎖緊環(huán)具有與變速器軸線A相同的環(huán)軸線A和鎖緊 齒部32,以及具有與鎖緊環(huán)34同軸設(shè)置的、單獨(dú)的錐形環(huán)36,所述錐形環(huán)具有帶有第一錐 角a的第一錐形面38和帶有第二錐角0的徑向相反的第二錐形面40,其中第一錐形面 38在同步環(huán)20被裝入的狀態(tài)下鄰接于同步單元10的齒輪側(cè)的摩擦錐24并且第二錐形面 40鄰接于鎖緊環(huán)34的錐形的配合面42。
[0041] 鎖緊環(huán)34和錐形環(huán)36在周向48上的耦聯(lián)在圖2a和3a、4a和5a以及6a和7a 中示出。
[0042] 根據(jù)圖3a、5a和7a，鎖緊環(huán)34和錐形環(huán)36具有彼此關(guān)聯(lián)的止擋面44,所述止擋 面將鎖緊環(huán)34和錐形環(huán)36在周向48上耦聯(lián)，其中鎖緊環(huán)34的和/或錐形環(huán)36的止擋面 44、46相對于環(huán)軸線A至少部分地傾斜成使得第二錐形面40和錐形的配合面42在鎖緊環(huán) 34和錐形環(huán)36之間作用轉(zhuǎn)矩的情況下被加載成軸向彼此遠(yuǎn)離。
[0043] 鎖緊環(huán)34在當(dāng)前的實(shí)施例中包括具有在環(huán)周之上均勻分布的凹部52的徑向的凸 緣50,其中每個(gè)凹部52在周向48上通過相對置的止擋面44來限界，所述止擋面能夠分別 與錐形環(huán)36的所屬的止擋面46共同作用。相應(yīng)地，錐形環(huán)36包括在環(huán)周上均勻分布的軸 向的突起54,其中每個(gè)突起在周向48上具有相反的止擋面46,所述止擋面分別能夠與鎖緊 環(huán)34的所屬的止擋面44共同作用。
[0044] 從圖2a、4a和6a中得出：錐形環(huán)36從第一軸向環(huán)端部56朝第二軸向環(huán)端部58 錐形地變細(xì)，其中錐形環(huán)36的軸向的突起54在第二軸向環(huán)端部58上構(gòu)成并且分別接合到 鎖緊環(huán)34的凹部52中。
[0045] 圖3a、5a和7a從"下方"、即關(guān)于環(huán)軸線A徑向從內(nèi)向外觀察分別示出圖2a、4a或 6a的耦聯(lián)區(qū)域。在此變得顯著的是，錐形環(huán)36的軸向突起54在軸向方向60上朝突起54 的自由端部62變細(xì)。換而言之，每個(gè)軸向突起54的相反的止擋面46彼此通向其自由的突 起端部62。為了將在鎖緊環(huán)34和錐形環(huán)36之間的轉(zhuǎn)矩情況下的面擠壓保持得小，鎖緊環(huán) 34的止擋面44分別平行于錐形環(huán)36的鄰接的止擋面46構(gòu)成。此外，鎖緊環(huán)34的止擋面 44和錐形環(huán)36的止擋面44與環(huán)軸線A圍成傾斜角Y，其中適用的是：5°彡Y彡20°， 尤其Y?10°。當(dāng)僅鎖緊環(huán)34的止擋面44或僅錐形環(huán)36的止擋面46與環(huán)軸線A圍成 傾斜角Y，而相應(yīng)的另外的止擋面46或44平行于環(huán)軸線A伸展，那么對于同步環(huán)20的期 望的功能，這是足夠的。
[0046] 在當(dāng)前的實(shí)施例中，鎖緊環(huán)34的凹部52的和錐形環(huán)36的軸向的突起54的幾何 形狀選擇成，使得鎖緊環(huán)34和錐形環(huán)36在沒有軸向地相對彼此運(yùn)動的情況下沿周向48形 狀配合地并且根據(jù)軸向的相對位置盡可能抗轉(zhuǎn)動地彼此耦聯(lián)。
[0047] 然而只要可以在鎖緊環(huán)34和錐形環(huán)36之間進(jìn)行軸向的相對運(yùn)動，那么彼此相關(guān) 聯(lián)的止擋面44、46在于鎖緊環(huán)34和錐形環(huán)36之間作用轉(zhuǎn)矩時(shí)沿著彼此滑動，由此鎖緊環(huán) 34的凸緣50軸向地遠(yuǎn)離錐形環(huán)36并且相對于錐形環(huán)36在周向48上稍微旋轉(zhuǎn)。由此，錐 形環(huán)36不再被徑向向外支撐并且能夠與摩擦錐24松開。
[0048] 作用于鎖緊環(huán)34和錐形環(huán)36之間的轉(zhuǎn)矩尤其是同步單元10的所謂的"慣性滑行 階段"中的拖曳力矩或者是通過換擋力引起的接合力矩，通過所述接合力矩相對于齒輪側(cè) 的摩擦錐24旋轉(zhuǎn)同步環(huán)20。
[0049] 由于鎖緊環(huán)34的和錐形環(huán)36的傾斜的止擋面44、46,同步單元10能夠在轉(zhuǎn)速同 步之后通過鎖緊環(huán)34和錐形環(huán)36之間的相對運(yùn)動而松開，使得得到尤其小的接合力矩。
[0050] 在止擋面44、46軸向?qū)R的情況下、即傾斜角Y = 0°的情況下，既不通過拖曳 力矩也不通過接合力矩形成軸向力分量，所述軸向力分量將鎖緊環(huán)34與錐形環(huán)36松開并 且消除錐形環(huán)36的徑向支撐。相應(yīng)地，為了通過相對于齒輪22旋轉(zhuǎn)同步環(huán)20來松開同步 單元10,必須克服錐形環(huán)36和齒輪側(cè)的摩擦錐24之間的自鎖。為此所需的接合力矩相對 于具有傾斜的止擋面44、46的實(shí)施方案被顯著提高，這負(fù)面地影響同步單元10的換擋舒適 性。
[0051] 圖2b、4b和6b類似于圖2a、4a或6a分別示出貫穿同步環(huán)20的示意縱截面圖，當(dāng) 然，在軸向的止擋件64的區(qū)域中示出示意縱截面圖，所述軸向的止擋件將鎖緊環(huán)34和錐形 環(huán)36之間的軸向相對運(yùn)動限制在可預(yù)設(shè)的程度s。
[0052] 相應(yīng)地，圖3b、5b和7b類似于圖3a、5a或7a從"下方"、即關(guān)于環(huán)軸線A徑向從內(nèi) 向外觀察地示出同步環(huán)20在圖2b、4b或6b的剖面區(qū)域中的視圖。
[0053] 軸向的止擋件64限制鎖緊環(huán)34和錐形環(huán)36之間的相對運(yùn)動，使得在根據(jù)圖1的 同步環(huán)20裝入的狀態(tài)下，錐形環(huán)36和鎖緊環(huán)34在軸向方向60和周向48上能夠相對彼此 僅受限制地運(yùn)動。
[0054] 根據(jù)圖2b、4b和6b，通過鎖緊環(huán)34上的壓印部形成軸向的止擋件64,使得錐形環(huán) 36能夠相對于鎖緊環(huán)軸向地在壓緊位置和通風(fēng)的止擋位置之間運(yùn)動，在所述壓緊位置中錐 形環(huán)36的第二錐形面40貼靠鎖緊環(huán)34的錐形的配合面42 (圖2b)，在所述通風(fēng)的止擋位 置中錐形環(huán)36貼靠鎖緊環(huán)34的軸向的止擋件64 (圖4b和6b)。在所示出的實(shí)施例中，錐 形環(huán)36在第一軸向環(huán)端部56上具有凹槽66,鎖緊環(huán)34的用作為軸向的止擋件64的壓印 部接合到所述凹槽中（圖3b、5b和7b)。
[0055] 在根據(jù)圖4和5的同步單元10的中性位置中，錐形環(huán)36能夠相對于鎖緊環(huán)34在 壓緊位置和通風(fēng)的止擋位置之間軸向自由地運(yùn)動以及在周向48上受限制地旋轉(zhuǎn)，其中可 旋轉(zhuǎn)性與軸向的相對位置相關(guān)。因此，錐形環(huán)36和鎖緊環(huán)34相對于壓緊位置而在通風(fēng)的 止擋位置中具有在周向48上更大的間隙（見圖5a和7a)，在所述壓緊位置中它們幾乎不能 夠旋轉(zhuǎn)而是優(yōu)選近似抗轉(zhuǎn)動地連接（見圖3a)。
[0056] 在根據(jù)圖2和3的同步單元10的鎖緊位置中，鎖緊環(huán)34和錐形環(huán)36被所施加的 軸向的換擋力加載到壓緊位置中，在所述壓緊位置中它們經(jīng)由凹部52的和突起54的彼此 相關(guān)聯(lián)的止擋面44、46沿周向48相互支撐，使得同步環(huán)20的鎖緊齒部32對換擋接合套18 到離合器體28的換擋齒部30上的切換進(jìn)行鎖緊（見圖3a)。
[0057] 如上面已經(jīng)描述，同步單元10在成功進(jìn)行轉(zhuǎn)速同步之后能夠通過鎖緊環(huán)34和錐 形環(huán)36之間的相對運(yùn)動而松開。彼此關(guān)聯(lián)的止擋面44、46始于同步環(huán)20的壓緊位置到同 步單元10的鎖緊位置中沿著彼此滑動，直到鎖緊環(huán)34和錐形環(huán)36占據(jù)根據(jù)圖6和7的通 風(fēng)的止擋位置。在該位置中，錐形環(huán)36能夠與齒輪側(cè)的摩擦錐24松開，使得同步環(huán)20相 對于齒輪22旋轉(zhuǎn)并且將換擋套筒18能夠切換到齒輪側(cè)的離合器齒部30中。同步單元10 然后位于其所謂的換擋位置中。
[0058] 觀察圖2、4和6發(fā)現(xiàn)，錐形環(huán)36的第一錐角a小于第二錐角@。因?yàn)榈谝诲F形 面38形成錐形環(huán)36的徑向內(nèi)側(cè)并且第二錐形面40形成錐形環(huán)36的徑向外側(cè)，錐形環(huán)36 在其徑向外側(cè)比在其徑向內(nèi)側(cè)更強(qiáng)烈地變細(xì)，使得得到楔形的環(huán)橫截面。
[0059] 優(yōu)選地，對于第一錐形面38的第一錐角a適用的是| a |〈5°、尤其| a | ~ 3° 并且對于第二錐形面40的第二錐角0適用的是| 0 |>6°，尤其| 0 |?10°。
[0060] 此外，錐形環(huán)36的第一錐角a基本上相應(yīng)于齒輪側(cè)的摩擦錐24的錐角，而錐形 環(huán)36的第二錐角0基本上相應(yīng)于鎖緊環(huán)34的錐形的配合面42的錐角。
[0061] 錐形環(huán)36是金屬件，例如板環(huán)，其中板環(huán)的朝向摩擦錐24的錐形面用環(huán)形的摩擦 襯面68、尤其碳摩擦襯面或燒結(jié)摩擦襯面來覆層，以便最大化可達(dá)到的摩擦力矩。錐形環(huán) 36的第一錐形面38在該情況下由摩擦襯面68的鄰接于齒輪側(cè)的摩擦錐24的錐形面形成。 因此，不同的錐角a能夠具體地通過板環(huán)的楔形的環(huán)橫截面（見圖2a和2b)和/或摩 擦襯面68的楔形的環(huán)橫截面實(shí)現(xiàn)。
[0062] 為了能夠在需要時(shí)更加簡單地松開錐形環(huán)36和摩擦錐24之間的摩擦連接，錐形 環(huán)36構(gòu)成為在周向48上敞開的C形環(huán)或者構(gòu)成為具有多個(gè)單獨(dú)的環(huán)段的多件式的扇形 環(huán)。鎖緊環(huán)34相反是在周向48上閉合的穩(wěn)定的金屬環(huán)。
[0063] 參考同步單元10的根據(jù)圖1闡明的功能，通過根據(jù)圖2至7的同步環(huán)20得到下 述優(yōu)點(diǎn)：
[0064] 錐形環(huán)36的第一錐角a能夠選擇得極其小并且尤其位于自鎖的范圍中，由此顯 著地提高同步單元10的可達(dá)到的摩擦力矩。
[0065] 盡管第一錐角a可能位于自鎖的范圍中，在松開錐形環(huán)36和摩擦錐24之間的摩 擦連接時(shí)沒有出現(xiàn)不期望的自鎖效應(yīng)。也就是說，通過鎖緊環(huán)34和錐形環(huán)36之間的相對 運(yùn)動松開摩擦連接。在此，第二錐形面40以第二錐角3在鎖緊環(huán)34的錐形的配合面42 上滑動，其中第二錐角0不位于自鎖的范圍內(nèi)。
[0066] 最后，由于鎖緊環(huán)34的和/或錐形環(huán)36的傾斜的止擋面44、46在變速器軸16和 齒輪22之間的轉(zhuǎn)速平衡之后得到同步單元10的尤其小的接合力矩，這引起變速器12的尤 其高的換擋舒適性。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于變速器（12)的同步單元（10)的同步環(huán)，其具有： 鎖緊環(huán)（34)，所述鎖緊環(huán)具有環(huán)軸線（A)和鎖緊齒部（32)，以及 與所述鎖緊環(huán)（34)同軸設(shè)置的、單獨(dú)的錐形環(huán)（36)，所述錐形環(huán)具有帶有第一錐角 (α)的第一錐形面（38)和帶有第二錐角（β)的徑向相反的第二錐形面（40)， 其中所述第一錐形面（38)在所述同步環(huán)（20)被裝入的狀態(tài)下鄰接于所述同步單元 (10)的齒輪側(cè)的摩擦錐（24)并且所述第二錐形面（40)鄰接于所述鎖緊環(huán)（34)的錐形的 配合面（42)， 其中所述鎖緊環(huán)（34)和所述錐形環(huán)（36)具有彼此相關(guān)聯(lián)的止擋面（44,46)，所述止擋 面將所述鎖緊環(huán)（34)和所述錐形環(huán)（36)在周向（48)上耦聯(lián)， 其中所述鎖緊環(huán)（34)的和/或所述錐形環(huán)（36)的止擋面（44,46)相對于所述環(huán)軸線 (Α)至少部分地傾斜成使得所述第二錐形面（40)和所述錐形的配合面（42)在所述鎖緊環(huán) (34)和所述錐形環(huán)（36)之間作用轉(zhuǎn)矩的情況下被加載成軸向彼此遠(yuǎn)離。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步環(huán)，其特征在于，所述第一錐角（α)的絕對值小于所述 第二錐角（β)。
3. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的同步環(huán)，其特征在于，對于所述第一錐形面 (38)的所述第一錐角（α)適用的是| α |〈5°并且對于所述第二錐形面（40)的所述第二 錐角（β)適用的是I β |>6°。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的同步環(huán)，其特征在于，所述鎖緊環(huán)（34)的所述 錐形的配合面（42)的錐角基本上相應(yīng)于所述錐形環(huán)（36)的所述第二錐角（β)。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的同步環(huán)，其特征在于，所述錐形環(huán)（36)在周向 (48)上是敞開的。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的同步環(huán)，其特征在于，所述錐形環(huán)（36)是具有 多個(gè)單獨(dú)的環(huán)段的多件式的扇形環(huán)。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的同步環(huán)，其特征在于，所述錐形環(huán)（36)的所述 第一錐形面（38)用摩擦襯面￠8)覆層。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的同步環(huán)，其特征在于，所述鎖緊環(huán)（34)包括具 有在環(huán)周之上分布的凹部（52)的徑向的凸緣（50)，其中每個(gè)凹部（52)在周向（48)上通 過相對置的止擋面（44)來限界，所述止擋面能夠分別與所述錐形環(huán)（36)的所屬的止擋面 (46)共同作用。
9. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的同步環(huán)，其特征在于，所述錐形環(huán)（36)包括在 所述環(huán)周上分布的軸向的突起（54)，其中每個(gè)突起（54)具有在周向（48)上相反置的止擋 面（46)，所述止擋面分別能夠與所述鎖緊環(huán)（34)的所屬的止擋面（44)共同作用。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的同步環(huán)，其特征在于，所述錐形環(huán)（36)從第一軸向環(huán)端部 (56)朝第二軸向環(huán)端部（58)錐形地變細(xì)，其中所述錐形環(huán)（36)的軸向的所述突起（54)構(gòu) 成在所述第二軸向環(huán)端部（58)上并且分別接合到所述鎖緊環(huán)（34)的凹部（52)中。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的同步環(huán)，其特征在于，所述錐形環(huán)（36)的軸向的所述 突起（54)在軸向方向（60)上朝自由端部（62)變細(xì)。
12. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的同步環(huán)，其特征在于，所述鎖緊環(huán)（34)的和/ 或所述錐形環(huán)（36)的所述止擋面（44,46)與所述環(huán)軸線（A)圍成傾斜角（γ)，其中適用的 是：5。彡γ彡20。，尤其γ?10。。
13. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的同步環(huán)，其特征在于，在所述同步環(huán)（20)裝 入的狀態(tài)下，所述錐形環(huán)（36)和所述鎖緊環(huán)（34)在軸向方向（60)上和在周向（48)上能 夠相對彼此受限制地運(yùn)動。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的同步環(huán)，其特征在于，所述鎖緊環(huán)（34)具有用于所述錐形 環(huán)（36)的軸向的止擋件（64)，使得所述錐形環(huán)（36)能夠軸向地在壓緊位置和通風(fēng)的止擋 位置之間相對于所述鎖緊環(huán)（34)運(yùn)動，在所述壓緊位置中所述錐形環(huán)（36)的所述第二錐 形面（40)貼靠所述鎖緊環(huán)（34)的所述錐形的配合面（42)，在所述通風(fēng)的止擋位置中所述 錐形環(huán)（36)貼靠所述鎖緊環(huán)（34)的軸向的所述止擋件（64)。
15. 變速器（12)的同步單元，所述同步單元具有： 同步體（14)，所述同步體抗轉(zhuǎn)動地安置在變速器軸（16)上并且能夠圍繞變速器軸線 ⑷轉(zhuǎn)動， 換擋接合套（18)，所述換擋接合套相對于所述同步體（14)抗轉(zhuǎn)動地、但是能軸向移動 地設(shè)置， 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的同步環(huán)（20)，以用于將所述同步體（14)與所述 變速器（12)的齒輪（22)經(jīng)由摩擦連接來耦聯(lián)，以及 摩擦錐（24)，所述摩擦錐固定地與所述齒輪（22)連接并且能夠與所述同步環(huán)（20)的 所述錐形環(huán)（36)處于摩擦接觸， 其中所述錐形環(huán)（36)的第一錐角（α)基本上相應(yīng)于所述摩擦錐（24)的錐角。
【文檔編號】F16D23/02GK104235221SQ201410261917
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月12日
【發(fā)明者】奧特馬爾·貝克 申請人:賀爾碧格傳動技術(shù)控股有限公司