[发明专利]用于机械变速器的同步器

说明书

同步器(10)包括：毂(18)，设置有外齿(22)；致动套筒(24)，设有与毂(18)的外齿(22)啮合的内齿(26)；至少一个同步环(28)，该同步环设有外齿(30)，该外齿布置成与致动套筒(24)的内齿(26)啮合，并且在它的径向内侧上具有布置成与相应的齿轮(14、16)相关的摩擦表面(40)协配的摩擦表面(32)，以允许在同步环(28)和相关的齿轮(14、16)之间产生摩擦力矩；预同步系统，包括多个可操作地放置在毂(18)和致动套筒(24)之间的阻挡元件(42)；以及定相系统(60、62；70、72、74)，布置成确保同步环(28)相对于毂(18)围绕纵向轴线(x)的给定角度定位。定相系统(60、62；70、72、74)包括多个第一腔(62；74)，第一腔设置在毂(18)的、形成毂(18)的外齿(22)的齿圈(68)的内圆柱表面(66)上，所述第一腔(62；74)的每个具有弧形或圆形横截面，特别是半圆形横截面。

技术领域

本发明总地涉及用于诸如像车辆变速器的机械变速器的同步器，并且更具体地涉及设有预同步系统和定相系统的同步器。

背景技术

上述类型的同步器通常旨在选择性地将车辆齿轮箱的轴与空转地安装在所述轴上的成对齿轮中的一个或另一个扭转地连接，或者替代地，在所谓的单个同步器的情况下，将车辆齿轮箱的轴与空转地安装在所述轴上的齿轮扭转地连接或断开。

用于机械变速器的同步器是已知的，其基本上包括：

毂，该毂与变速器的轴扭转地连接，

致动套筒，该致动套筒在控制构件(例如叉状控制构件)的控制下，沿轴向方向(即，平行于轴的纵向轴线)可滑动，

成对同步环，每个同步环具有外齿，该外齿布置成与致动套筒的相应内部接合齿啮合，并且在径向内侧上具有摩擦表面(特别是锥形表面)，该摩擦表面布置成与和相应的齿轮相关联的对应摩擦表面接合，以允许在同步环和齿轮之间产生摩擦扭矩，

定相(phasing)系统，该定相系统布置成确保每个同步环相对于毂围绕纵向轴线适当成角度定位，以及

预同步系统，该预同步系统径向放置在毂和致动套筒之间。

在已知的同步器中，对于每个同步环，定相系统通常包括从同步环的外圆柱表面径向突出的多个齿，并且每个齿接合在设置在毂中的相应腔中。齿以及因此相应的腔也具有近似矩形的横截面，具有成对直的侧面，这些直的侧面在径向方向上延伸并且因此大致彼此平行。定相系统的这种构造需要对用于制成腔的毂和用于制成齿的同步环进行专用机加工，这使得同步器的制造过程更加复杂。此外，考虑到定相系统的腔的构型，如何确保毂所需的机械强度是一个问题。

在已知的同步器中，预同步系统包括多个阻挡元件，特别是三个彼此成角度地间隔开120度的阻挡元件，每个阻挡元件容纳在毂的相应轴向通腔中以与同步环协配。每个阻挡元件包括中空本体、容纳在中空本体中并且其轴线在径向方向上延伸的螺旋弹簧、以及由弹簧径向向外推压的球形接合构件，使得接合构件通过设置在中空本体的径向外壁上的径向通孔而部分地从中空本体突出，并且接合在设置在致动套筒的内圆柱表面上的相应座部中。中空本体、接合构件和弹簧较佳地形成集成的组件，其可作为单个部件安装在同步器的毂上。

当致动套筒在给定方向上轴向移动以使轴与和其相关联的给定空转齿轮扭转连接时，在接合操作的第一阶段中，通过相应的弹簧保持在致动套筒的相应的腔内的阻挡元件的球与致动套筒一起轴向移动，从而使相应的本体与它们一起携带。阻挡元件的本体反过来推压待连接的齿轮的同步环，以使同步环的摩擦表面与齿轮的对应摩擦表面接触。由于同步环和齿轮的摩擦表面的接合，同步环相对于致动套筒旋转这样的角度使得同步环的齿防止致动套筒朝向齿轮的接合齿进一步轴向移动。一旦同步环的(即毂和致动套筒的)角速度和齿轮的角速度同步，致动套筒可进一步朝向齿轮轴向移动，使其接合齿与齿轮的接合齿啮合。随着通过致动套筒的腔的轮廓径向向内推压球，致动套筒的这种进一步的轴向移动致使球移出腔。