用於車輛傳動機構的同步系統的製作方法

2023-07-20 19:49:21

專利名稱：用於車輛傳動機構的同步系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及機動車輛中的輔助部件領域，更具體來說，涉及用於車輛傳動機構的 同步系統。本發明的目的涉及一種基於鎖定裝置的同步系統，該鎖定裝置具有至少一個彈 性元件。
背景技術：
機動車輛市場的快速發展對於構成機動車輛的零部件應當實現的特性設定了越 來越高的挑戰。目前，例如齒輪箱、減速器等傳動機構都配備有同步系統，該同步系統保證更高可 靠性和更好的換擋性能。同步系統的作用在於使同一傳動軸上的兩個齒輪(一個與傳動 軸牢固地接合，另一個以不同的轉速空轉)的轉速相等，從而通過滑動套筒和摩擦環實現 換擋。在上述操作中，滑動套筒隨著軸向運動朝向運動齒輪前移。同步器齒轂與傳動軸 剛性接合併且以與該傳動軸的轉速相同的轉速旋轉，並且在滑動套筒的軸向運動過程中， 同步器齒轂引導滑動套筒並將轉速傳遞給滑動套筒。在整個過程中，滑動套筒與摩擦環接 觸，並且朝向運動齒輪沿軸向前移。在同步過程中，最重要的元件之一是鎖定裝置，該鎖定 裝置是便於引導與該鎖定裝置牢固地接合的滑動套筒直到該滑動套筒與摩擦環相遇的功 能元件。上述鎖定裝置通常由彈性元件、定位元件以及保持該彈性元件和該定位元件的殼 體構成。例如，殼體容納在形成於同步器齒轂的外齒圈中的凹槽內，並且該凹槽朝向該同 步器齒轂的中心刺入一定尺寸。定位元件與套筒接觸，並且該定位元件容納在套筒的槽紋 (striation)內。彈性元件倚靠在殼體上，並且如果可行的話，該彈性元件抵靠定位元件，從 而在該殼體和該定位元件之間保持一定張力，並且實現同步器齒轂和離合器套筒之間的接 觸。這意味著鎖定元件和套筒保持牢固的接合，直到克服彈性元件的力為止。目前採用的 大多數鎖定元件是基於線性壓縮彈簧的，該線性壓縮彈簧作為容納在T形支座內的彈性元 件，該鎖定元件在其上部具有作為定位元件的球體。這種裝置具有容納現有鎖定裝置的支 座需要大的深度的缺點，這會導致同步器齒轂在徑向上的機械阻力的減小。基於壓縮彈簧的這種鎖定裝置可以在公開號為DE102005054743、 DE102005061481、DE102005061977、DE10255802、EP1310693 和 US5862900 的專利申請中找 到。目前存在另一種裝置，該裝置基於不同於壓縮彈簧的彈性元件。在國際專利申請 W003/104670中描述了其中一種基於保持元件的裝置，該保持元件由具有彈性性能的弧形 彈簧構成，該弧形彈簧位於支撐元件的內部，並且該保持元件具有製成為呈球體形式的元 件的蓋子。在公開號為FR2785026的專利申請中披露了類似的裝置，其中，呈球體形式的元 件被現有彈性元件的連續部分代替。如果可行的話，這些系統也會導致對用於容納彈性元 件和球體的空間的高需求。
因此，需要這樣一種系統，該系統能夠實現傳動機構的同步系統的同步器齒轂和 離合器套筒之間的適當接觸，從而避免在現有技術狀態下的前述系統中存在的缺點。

發明內容
本發明通過一種用於車輛傳動機構的具有鎖定裝置的同步系統解決了在現有技 術狀態下存在的問題，該同步系統在傳動機構的滑動離合器套筒和該傳動機構的同步器齒 轂之間提供彈性連接。鎖定裝置具有支撐件的作用。鎖定裝置包括至少一個殼體，該殼體在其中具有至少一個彈性元件。至少一個殼 體優選設置在卡槽中，所述卡槽形成在同步器齒轂中。優選地，殼體可以相對於同步器齒轂 以及離合器套筒移動。在另一個優選實施例中，為了鎖定裝置的特定應用，至少一個殼體至少部分地由 同步器齒轂構成，即該至少一個殼體是該同步器齒轂本身的一部分。彈性元件是具有彈簧軸線的扭轉彈簧。彈簧力將張力施加在離合器套筒和同步器 齒轂之間。這種類型的扭轉彈簧及其幾何形狀使得鎖定裝置具有小的深度。因此，增大了 同步器齒轂的機械阻力，特別是在徑向上的機械阻力。優選地，彈簧力基本上指向彈簧軸線的橫向。扭轉彈簧以類似於支腳彈簧的方式 起作用。優選地，扭轉彈簧可以相對於同步器齒轂和/或離合器套筒沿著該同步器齒轂和 該離合器套筒的徑向移動。根據本發明的不同實施例，並且根據特定需要，可以設置多於一個的鎖定裝置 (例如三個鎖定裝置)，每個鎖定裝置具有至少一個用於實現接觸的扭轉彈簧。優選地，鎖定裝置均勻地設置在同步器齒轂的整個圓周上。優選地，鎖定裝置還具有容納在殼體內的定位元件，並且所述定位元件與扭轉彈 簧接觸並且與離合器套筒接觸，從而該扭轉彈簧通過該定位元件將張力施加在該離合器套 筒上。就此而言，如果存在容納在同步器齒轂中的單獨的殼體，則扭轉彈簧通過該殼體 施加張力。否則，如果殼體是同步器齒轂的一部分，則扭轉彈簧將張力直接施加在該同步器 齒轂上。除了能夠避免扭轉彈簧和離合器套筒之間的會導致二者磨損的摩擦之外，具有定 位元件的鎖定裝置的實施例還具有能夠提供更強的接觸因而可以提供更均勻的張力的優
點ο定位元件可以包括具有不同幾何形狀的部分，例如具有突起的板，或者半球體、圓 筒體、半圓筒體等。例如，鎖定裝置可以包括容納在殼體內並且部分地從該殼體突出的作為定位元件 的定位球體，從而使扭轉彈簧通過該定位球體將張力施加在離合器套筒上。根據本發明的一個特定實施例，扭轉彈簧可以由一體的螺旋形卷繞體以及該卷繞 體的一對端臂形成。根據一個實施例，卷繞體或者通過倚靠朝向同步器齒轂施加張力的兩 個端臂來朝向離合器套筒施加張力，或者也可以倚靠形成在殼體內的支座，同時兩個端臂 中的一個朝向該同步器齒轂施加張力，並且另一個端臂朝向該離合器套筒施加張力。
根據本發明的可選實施例，扭轉彈簧具有通過中央接合部接合在一起的兩個螺旋 形卷繞體以及位於每一個螺旋形卷繞體上的端臂。在這種情況下，中央接合部朝向離合器 套筒施加張力，並且端臂朝向同步器齒轂施加張力，或者根據扭轉彈簧的相反設置，該中央 接合部朝向該同步器齒轂施加張力，而端臂朝向該離合器套筒施加張力。為了實現這些可 選方式，中央接合部和端臂優選設置在扭轉彈簧的彈簧軸線的徑向同一側。在另一個優選實施例中，中央接合部和/或端臂朝向同步器齒轂或離合器套筒施 加張力，而螺旋形卷繞體朝向該離合器套筒或該同步器齒轂施加張力。為了實現這些可選 方式，中央接合部和端臂優選設置在扭轉彈簧的彈簧軸線的徑向相反側。


下面，為了便於理解本發明，參考一系列附圖以非限制性說明的方式對本發明的 實施例進行描述。圖1是示出本發明的目的的動力傳動系統的立體圖，其中，同步器齒轂和離合器 套筒彼此分離，並且鎖定裝置單獨設置。圖2是與圖1所示相同的動力傳動系統和鎖定裝置的立體圖，其中，同步器齒轂和 離合器套筒通過設置在兩者之間的鎖定裝置而連接。圖3示出本發明的位於安裝位置和拆卸位置的鎖定裝置的實施例。圖4示出本發明的位於安裝位置和拆卸位置的鎖定裝置的另一個實施例。圖5示出本發明的位於安裝位置和拆卸位置的鎖定裝置的另一個不同的實施例。圖6示出本發明的位於安裝位置和拆卸位置的鎖定裝置的又一個不同的實施例。圖7示出本發明的位於安裝位置和拆卸位置的鎖定裝置的另一個實施例。圖8示出本發明的位於安裝位置和拆卸位置的鎖定裝置的另一個實施例。圖9示出本發明的位於拆卸位置的鎖定裝置的另一個實施例。圖10是部分地示出本發明的鎖定裝置的另一個實施例的立體圖。這些附圖引用如下一系列部件1.離合器套筒
2.與傳動軸牢固地接合的同步器齒轂
3.鎖定裝置的殼體
4.彈性元件，扭轉彈簧
5.同步器齒轂的卡槽
6.定位元件
7.扭轉彈簧的螺旋形卷繞體
8.扭轉彈簧的端臂
9.螺旋形卷繞體的中央接合部
10定位球體
11鎖定裝置
12彈簧軸線
13簧圈
14橫向
15.蓋子
16.側壁
17.表面區域
18.弓形部分
19.銷
20.內部空間
21.側部凸緣
22.孔
23.接觸凸緣
24.彎曲區域
具體實施例方式
本發明的目的在於提供一種用於車輛傳動機構的同步系統。圖1和圖2示出鎖定裝置11在車輛傳動機構內的布置，該鎖定裝置11使得該傳 動機構的滑動離合器套筒1和該傳動機構的同步器齒轂2之間實現彈性接觸。在圖1和圖2中可以看出，並且在圖3至圖10所示的特定實施例中可以更詳細地 看出，鎖定裝置具有至少一個殼體3，殼體3在其中容納有至少一個彈性元件4。殼體3形 成為與同步器齒轂2分離。該殼體與同步器齒轂2接觸，並且該殼體設置在卡槽5內，該卡槽5是為了上述目 的而形成在該同步器齒轂2的徑向圓周上的。另一方面，彈性元件4是扭轉彈簧4，其將張力施加在離合器套筒1和同步器齒轂 2上。扭轉彈簧4具有彈簧軸線12。該彈簧軸線12與螺旋形卷繞體7的中心軸線重合，螺 旋形卷繞體7包括若干簧圈13。彈簧力生成朝向離合器套筒1和同步器齒轂2的機械張 力，並且該彈簧力指向彈簧軸線12的橫向14。根據本發明的優選實施例，扭轉彈簧4與離合器套筒1直接接觸並朝向該離合器 套筒1施加張力。在可選實施例中，除了殼體3和扭轉彈簧4之外，鎖定裝置11還具有定位元件6， 定位元件6與扭轉彈簧4以及離合器套筒1接觸。這樣，扭轉彈簧4通過殼體3將張力施 加在同步器齒轂2上，並且通過定位元件6將張力施加在離合器套筒1上，以實現更均勻的 接觸因而實現更均勻的張力傳遞，除了避免扭轉彈簧4和離合器套筒1之間的會導致二者 刮痕和磨損的摩擦力之外，還可獲得部件的更高的耐久性。圖3至圖10示出本發明的根據定位元件6和扭轉彈簧4的不同實例的不同實施 例。在本發明的一個特定實施例中，定位元件6包括帶有突起的板，該突起部分地從 殼體3突出並且與離合器套筒1實現接觸(圖4)。在圖5和圖6示出的另一個可選實施例中，定位元件6包括定位球體10，定位球 體10設置在彈性元件4上，並且容納在殼體3中並部分地從殼體3突出，定位元件6與離 合器套筒1連接並且可以將扭轉彈簧4的張力傳遞給離合器套筒1。在圖7示出的基於兩個前述實施例的組合的可選實施例中，鎖定裝置11包括板6和定位球體10，板6與扭轉彈簧4接觸，位於板6上的定位球體10與扭轉彈簧4接觸，鎖定 裝置11與離合器套筒1接觸，並且將從板6接受到的張力傳遞給離合器套筒1，板6也接納 該扭轉彈簧4。定位球體10優選牢固地固定在板6上。根據與前述實施例不同的實施例，定位元件6包括空腔，該空腔容納扭轉彈簧4的 至少一部分，定位元件6容納在殼體3中並且至少部分地從殼體3突出(圖3)。根據該實施例，包括空腔的定位元件6可以具有半球形幾何形狀、例如圖3所示的 圓筒形幾何形狀、例如圖4所示的半圓筒形幾何形狀，或者其他任何可以提供同步器齒轂 和滑動套筒之間的適當接觸的幾何結構。根據另一個實施例，定位元件6設置在蓋子15的外側，蓋子15可移動地設置在殼 體3中(圖8)。用作蓋子15的引導區域的側壁16引導蓋子15沿著橫向14移動，並且使 蓋子15的移動保持穩定，在這一點上，側壁16與殼體3的相應的內壁對應。根據蓋子15的另一個實施例，定位元件6由蓋子15本身的平坦的表面區域17構 成(圖9、圖10)。在圖9和圖10中，兩個側壁16通過弓形部分18及表面區域17接合。在 可選實施例中，在表面區域17上以分離的方式設置有定位元件，例如，該定位元件形成為 與圖3至圖8所示相似的形式。至於扭轉彈簧4，本發明根據其不同形式提出了不同的實施例。根據扭轉彈簧4的一個特定實施例，其由一體的螺旋形卷繞體7和該螺旋卷繞體 7的一對端臂8形成。圖3和圖4示出了扭轉彈簧4的這個實施例，其中，螺旋形卷繞體7朝向離合器套 筒1施加張力，螺旋形卷繞體7倚靠一對端臂8，端臂8朝向同步器齒轂2施加張力。與此對比，根據本發明的可選特定實施例(未在附圖中示出)，螺旋卷繞體7設置 在殼體3的支座上，並且端臂8中的一個朝向離合器套筒施加張力，另一個端臂8沿著相反 方向朝向同步器齒轂2施加張力。在圖5、圖7、圖8、圖9中示出了扭轉彈簧4的其他不同構造，其中，該扭轉彈簧包 括通過中央接合部9接合在一起的兩個螺旋形卷繞體7以及分別位於這兩個螺旋形卷繞體 7中的每一個上的端臂8。還存在該構造的幾種可選形式。在其中的一種可選形式中，中央接合部9朝向離 合器套筒1施加張力，而端臂8朝向同步器齒轂2施加張力(圖5)。與此對比，在另一種可 選形式中，中央接合部9朝向同步器齒轂2施加張力，而端臂8朝向離合器套筒1施加張力 (圖 7)。在具有兩個螺旋形卷繞體7的扭轉彈簧4的後兩個實施例中，中央接合部9和端 臂8設置在彈簧軸線12的同一側。在這後兩個實施例中，也可以設置有定位球體10，在這 種情況下，定位球體10可以設置在中央接合部9上，或者甚至可以設置在中央定位元件6 的空腔內，並且還可以呈圓筒形、半圓筒形或半球形。在另一個實施例中，中央接合部9和端臂8設置在彈簧軸線12的相反側(圖8、 9)。在這種情況下，中央接合部9和端臂8具有位於殼體3中的支座並且朝向同步器齒轂2 施加張力，而螺旋形卷繞體7通過蓋子15和/或定位元件6朝向離合器套筒1施加張力。關於最後提到的實施例，中央接合部9和端臂8可以作為選擇設置在殼體3內，以 便使得中央接合部9和端臂8可以通過蓋子15和/或定位元件6朝向離合器套筒1施加張力，而螺旋形卷繞體7朝向同步器齒轂2施加張力。關於根據圖8和圖9的實施例，在螺旋形卷繞體7的內部空間20中設置有銷 19 (優選用作軸)。該銷19能夠在扭轉彈簧4沿著橫向14運動的過程中通過按壓簧圈13 的內部區域來傳遞彈簧力。通過提供位於簧圈13的內表面的在彈簧中生成張力的接觸區 域，可以避免在簧圈13的外表面的直接接觸，從而避免應力集中在扭轉彈簧4中，從而可以 最終避免隨後簧圈13的斷裂。在圖8至圖10中可以看出，蓋子15可以具有不同的形狀。在每一種情況下，蓋子 15包括兩個沿軸向相反設置的側部凸緣21。在安裝位置，這些側部凸緣21置於扭轉彈簧4 的兩側。根據圖8和圖9，每個側部凸緣21包括用於安裝銷19的孔。根據圖10，銷19的作 用由作為蓋子15的一部分的接觸凸緣23所替代。該接觸凸緣23基本上呈半圓筒形。在 接觸凸緣23的一個軸向端部設置有彎曲區域24，彎曲區域24位於接觸凸緣23和蓋子15 的相鄰部分之間。該彎曲區域24允許使接觸凸緣23彎曲，以便將扭轉彈簧4安裝和定位 在兩個側部凸緣21之間。在扭轉彈簧4的安裝狀態下，接觸凸緣23設置在扭轉彈簧4的 內部空間20中。
權利要求
一種用於車輛傳動機構的同步系統，包括具有殼體(3)的鎖定裝置，所述殼體(3)用於在其中容納至少一個彈性元件(4)，所述鎖定裝置與所述傳動機構的滑動離合器套筒(1)以及所述傳動機構的同步器齒轂(2)彈性接觸，其特徵在於，所述彈性元件是扭轉彈簧(4)，所述扭轉彈簧(4)朝向所述離合器套筒(1)以及朝向所述同步器齒轂(2)施加張力。
2.根據權利要求1所述的同步系統，其特徵在於，所述扭轉彈簧(4)具有彈簧軸線 (12)以及指向所述彈簧軸線(12)的橫向(14)的彈簧力。
3.根據權利要求1或2所述的同步系統，其特徵在於，所述鎖定裝置的所述殼體是所述 同步器齒轂(2)的一部分。
4.根據權利要求1或2所述的同步系統，其特徵在於，所述殼體(3)設置在卡槽(5) 內，所述卡槽(5)形成在所述同步器齒轂(2)的圓周上。
5.根據權利要求1所述的同步系統，其特徵在於，所述鎖定裝置包括容納在所述殼體 (3)內的定位元件(6、10)，所述定位元件(6、10)與所述扭轉彈簧(4)接觸並且與所述離合 器套筒(1)接觸，所述扭轉彈簧(4)通過所述定位元件(6、10)朝向所述離合器套筒(1)施 加張力。
6.根據權利要求5所述的同步系統，其特徵在於，所述定位元件(6、10)容納在所述殼 體(3)內，並且至少部分地從所述殼體(3)突出。
7.根據權利要求6所述的同步系統，其特徵在於，所述定位元件(6)包括帶有突起的 板，所述突起部分地從所述殼體(3)突出。
8.根據權利要求5至7中任一項所述的同步系統，其特徵在於，容納在所述殼體(3)內 的所述定位元件(6)至少部分地從所述殼體(3)突出，並且包括空腔，所述空腔在其中容納 所述扭轉彈簧(4)的至少一部分。
9.根據權利要求5至8中任一項所述的同步系統，其特徵在於，所述定位元件(6、10) 具有選自部分球形、半球形、球形、部分圓筒形、半圓筒形以及圓筒形的幾何形狀。
10.根據權利要求5所述的同步系統，其特徵在於，所述扭轉彈簧(4)通過所述殼體 (3)朝向所述同步器齒轂(2)施加張力。
11.根據前述權利要求中任一項所述的同步系統，其特徵在於，所述扭轉彈簧(4)包括 至少一個螺旋形卷繞體(7)以及所述螺旋形卷繞體(7)的一對端臂(8)。
12.根據權利要求11所述的同步系統，其特徵在於，所述螺旋形卷繞體(7)倚靠所述一 對端臂(8)，從而所述螺旋形卷繞體(7)朝向所述離合器套筒(1)施加張力，並且所述一對 端臂(8)朝向所述同步器齒轂(2)施加張力。
13.根據權利要求11所述的同步系統，其特徵在於，所述鎖定裝置包括位於所述殼體 (3)內的支座，所述螺旋形卷繞體(7)設置在所述支座內，從而所述端臂(8)中的一個朝向 所述離合器套筒(1)施加張力，並且另一個端臂(8)朝向所述同步器齒轂(2)施加張力。
14.根據權利要求11所述的同步系統，其特徵在於，所述扭轉彈簧(4)包括通過中央接 合部(9)接合在一起的兩個螺旋形卷繞體(7)，並且包括位於這兩個螺旋卷繞體(7)中的每 一個上的端臂(8)。
15.根據權利要求14所述的同步系統，其特徵在於，所述中央接合部(9)朝向所述離合 器套筒(1)施加張力，並且所述端臂(8)朝向所述同步器齒轂(2)施加張力。
16.根據權利要求14所述的同步系統，其特徵在於，所述中央接合部(9)朝向所述同步器齒轂(2)施加張力，並且所述端臂(8)朝向所述離合器套筒(1)施加張力。
17.根據權利要求14所述的同步系統，其特徵在於，所述中央接合部(9)和/或所述端 臂(8)朝向所述同步器齒轂(2)或者朝向所述離合器套筒(1)施加張力，並且所述螺旋形 卷繞體(7)朝向所述離合器套筒(1)或者朝向所述同步器齒轂(2)施加張力。
18.根據權利要求11至17中任一項所述的同步系統，其特徵在於，在所述至少一個螺 旋形卷繞體(7)內設置有銷(19)。
19.根據權利要求18所述的同步系統，其特徵在於，所述銷(19)與所述定位元件(6、 10)接合。
全文摘要
本發明公開一種用於車輛傳動機構的同步系統，該同步系統屬於在該傳動機構的滑動離合器套筒(1)和同步器齒轂(2)之間的實現彈性連接的類型。鎖定裝置(11)由至少一個殼體(3)形成，殼體(3)在其中容納有至少一個彈性元件。殼體(3)與同步器齒轂(2)接觸，並且殼體(3)設置在卡槽(5)內，卡槽(5)形成在同步器齒轂(2)的圓周上，並且彈性元件是將張力施加在離合器套筒(1)和同步器齒轂(2)之間的扭轉彈簧。
文檔編號F16D23/06GK101970895SQ200980106691
公開日2011年2月9日 申請日期2009年2月27日 優先權日2008年2月28日
發明者伊萬·普雷薩, 胡安·伊格納西奧·洛佩斯·馬丁內茨, 豪爾赫·比利亞拉卡·瓦因斯, 迭戈·卡斯楚 申請人:Pmg阿斯圖裡亞斯粉末金屬公司