同步裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變速器，尤其涉及用于變速器的同步裝置和設(shè)有同步裝置的變速器。本發(fā)明在重型車輛(例如卡車和大客車)的變速器領(lǐng)域中是特別有利的。
【背景技術(shù)】
[0002]大多數(shù)現(xiàn)代車輛均裝配有同步變速箱。在這種變速箱中，齒輪的齒永久地嚙合。因此，檔位選擇器的作用不是使實(shí)際齒輪的齒接合或分離，而是將齒輪的旋轉(zhuǎn)相對(duì)于穿過(guò)齒輪轂延伸的軸鎖定。當(dāng)齒輪被分離時(shí)，所述齒輪從該軸解鎖并自由地旋轉(zhuǎn)。
[0003]將該軸相對(duì)于齒輪鎖定是通過(guò)所謂的爪環(huán)(dog collar)實(shí)現(xiàn)的。該爪環(huán)通過(guò)花鍵連接到所述軸且因此隨所述軸一起旋轉(zhuǎn)，且具有可與齒輪上的相應(yīng)的齒接合的齒輪狀齒。這兩組齒的接合將齒輪的旋轉(zhuǎn)相對(duì)于爪環(huán)鎖定，且因此也相對(duì)于所述軸鎖定。
[0004]然而，如果該爪環(huán)和齒輪以不同的速度旋轉(zhuǎn)，則所述齒將不能接合且在這些齒相互撞擊時(shí)將聽(tīng)到重的摩擦聲。為此，現(xiàn)代的爪環(huán)具有同步器機(jī)構(gòu)，它防止所述齒在這兩個(gè)部分的轉(zhuǎn)速被同步之前接觸。這些同步器通常包括錐形離合器和阻擋環(huán)。該錐形離合器利用摩擦使齒輪和爪環(huán)處于相同轉(zhuǎn)速，該阻擋環(huán)通過(guò)與齒輪上的相應(yīng)阻擋表面相互作用的傾斜阻擋表面來(lái)防止所述齒接觸。隨著轉(zhuǎn)速被同步，該阻擋環(huán)上的摩擦力被消除且該阻擋環(huán)輕微地扭轉(zhuǎn)，從而允許所述齒的接合。
[0005]然而，該爪環(huán)必須相當(dāng)慢地被引向齒輪，以便為該爪環(huán)的阻擋表面提供合適的機(jī)會(huì)來(lái)發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的阻擋表面。如果所述阻擋表面不能相互發(fā)現(xiàn)對(duì)方，則所述阻擋表面將不相互作用，且因此不能在爪環(huán)和齒輪的轉(zhuǎn)速被同步之前防止爪環(huán)的齒與齒輪的齒接觸。
[0006]因此，對(duì)于至少部分消除了上述缺點(diǎn)的、改進(jìn)的同步裝置，存在著需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供用于使兩個(gè)旋轉(zhuǎn)部分同步的產(chǎn)品，其中，至少部分地避免了上述問(wèn)題。此目的通過(guò)權(quán)利要求1的特征部分中的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0008]本公開(kāi)涉及用于使第一可旋轉(zhuǎn)部分與鄰近所述第一可旋轉(zhuǎn)部分的第二可旋轉(zhuǎn)部分同步的同步裝置。該同步裝置包括設(shè)有接合套筒的第一部分和設(shè)有同步器環(huán)的第二部分。該第一部分可典型地是軸，而第二部分可典型地是布置在相鄰的軸上的齒輪。
[0009]所述接合套筒設(shè)有第一組內(nèi)齒和第一錐形摩擦表面，該第一組內(nèi)齒允許在所述第一部分上的旋轉(zhuǎn)固定但軸向可移位的布置。該接合套筒適于定位在第一軸向位置和第二軸向位置。在第一軸向位置，第一組內(nèi)齒僅與所述第一部分接合。因此，在第一軸向位置，第一部分和第二部分不互連且所述兩個(gè)軸可彼此獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)。在第二軸向位置，第一組內(nèi)齒與所述第一部分及第二部分接合。因此，這兩個(gè)部分剛性地互連且所述兩個(gè)軸被結(jié)合而以相同速度旋轉(zhuǎn)。
[0010]所述同步器環(huán)設(shè)有相配合的錐形摩擦表面，該錐形摩擦表面適合與所述第一錐形摩擦表面相互作用，以使所述接合套筒和同步器環(huán)同步，即，使所述第一部分和第二部分同步。優(yōu)選且最通用地，該第一錐形摩擦表面由內(nèi)錐形部構(gòu)成，該相配合的摩擦表面由外錐形部構(gòu)成。所述同步器環(huán)還設(shè)有第二組內(nèi)齒，該第二組內(nèi)齒允許在所述第二部分上的布置。該第二組內(nèi)齒設(shè)有第一阻擋表面，該第一阻擋表面適合與所述第二部分上的相應(yīng)的第二阻擋表面相互作用。這些阻擋表面的相互作用阻止了所述同步環(huán)在第一部分和第二部分的轉(zhuǎn)速同步期間相對(duì)于第二部分的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。
[0011]所述同步器環(huán)適合相對(duì)于第二部分定位在第一旋轉(zhuǎn)位置和第二旋轉(zhuǎn)位置。該第一旋轉(zhuǎn)位置允許所述阻擋表面彼此相互作用，且該第二旋轉(zhuǎn)位置允許同步器環(huán)的軸向移位。所述同步器環(huán)還適于定位在第一軸向位置和第二軸向位置。在同步器環(huán)的第一軸向位置，所述阻擋表面能夠彼此相互作用，而在第二軸向位置，同步器環(huán)的阻擋表面被定位成使得它們不面向第二部分的阻擋表面，以便允許所述接合套筒的軸向移位。
[0012]所述同步裝置的特征在于其具有至少一個(gè)軸向定位彈性構(gòu)件，該軸向定位彈性構(gòu)件布置成作用在同步器環(huán)和第二部分上。該軸向定位彈性構(gòu)件布置成使得:當(dāng)同步器環(huán)處于其第一軸向位置和第二軸向位置之間的任何位置時(shí)，該軸向定位彈性構(gòu)件相對(duì)于所述同步器環(huán)和所述第二部分布置成使得該軸向定位彈性構(gòu)件在所述同步器環(huán)上、在朝著同步器環(huán)的第一軸向位置(即，朝著第一部分)的方向上施加力。由該至少一個(gè)軸向定位彈性構(gòu)件施加的力足以將同步器環(huán)壓向其第一軸向位置，只要所述接合套筒處于其第一軸向位置或在朝著其第一軸向位置行進(jìn)的過(guò)程中。然而，由該至少一個(gè)軸向定位彈性構(gòu)件在同步器環(huán)上施加的力基本小于由朝著其第二軸向位置(即，朝著第二部分)移動(dòng)的所述接合套筒在同步器環(huán)上施加的力。因此，容易通過(guò)使接合套筒在第二部分的方向上移動(dòng)來(lái)克服由該至少一個(gè)軸向定位彈性構(gòu)件執(zhí)行的同步器環(huán)的軸向定位。
[0013]該軸向定位彈性構(gòu)件將同步器環(huán)維持在其第一位置，除非所述接合套筒在相反方向上(即朝著第二部分)作用在同步器環(huán)上。通過(guò)該軸向定位，同步器環(huán)布置在正確的軸向位置，以使其阻擋表面與第二部分上的阻擋表面相互作用。該同步裝置可設(shè)有阻擋表面，使得該同步裝置能夠在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上使旋轉(zhuǎn)同步。上述軸向定位也引起所述接合套筒的摩擦表面與同步器環(huán)的摩擦表面之間的更低的阻力損失，因?yàn)檫@通過(guò)防止同步器環(huán)的摩擦表面意外地碰撞所述接合套筒的錐形摩擦表面來(lái)實(shí)現(xiàn)。本文公開(kāi)的設(shè)備也實(shí)現(xiàn)了比傳統(tǒng)同步裝置具有更少部件的同步裝置，這是由于以下事實(shí):同步器環(huán)直接作用在第二部分上，從而提供了更簡(jiǎn)單且更廉價(jià)的解決方案。此外，可在所述接合套筒和同步器環(huán)上提供更大的錐形摩擦表面，因?yàn)檫@些摩擦表面可設(shè)有大的半徑且仍然在所述接合套筒的外徑之內(nèi)，這是因?yàn)樵谒鼋雍咸淄埠偷诙糠种g布置了更少的部件。
[0014]通過(guò)實(shí)施從屬權(quán)利要求的特征中的一個(gè)或數(shù)個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)另外的優(yōu)點(diǎn)。
[0015]所述至少一個(gè)軸向定位彈性構(gòu)件可設(shè)置在同步器環(huán)中并作用在所述第二部分的軸向反作用表面上，其中，所述軸向定位彈性構(gòu)件和所述軸向反作用表面相對(duì)于彼此布置成使得所述軸向定位彈性構(gòu)件在所述同步器環(huán)上、在朝著所述同步器環(huán)的第一軸向位置的方向上施加力。然而，也可將該至少一個(gè)軸向定位彈性構(gòu)件布置在第二部分內(nèi)，且將對(duì)應(yīng)的軸向反作用表面布置在同步器環(huán)上。
[0016]該軸向反作用表面可具有在所述第一部分的軸向方向上的徑向向內(nèi)指向的斜面。當(dāng)該軸向定位彈性構(gòu)件作用在傾斜表面上時(shí)，將在同步器環(huán)上、在朝著所述同步器環(huán)的第一軸向位置的方向上施加反作用力。結(jié)果，同步器環(huán)朝著其第一軸向位置軸向移動(dòng)，該彈性構(gòu)件在該傾斜表面上滑動(dòng)。
[0017]該徑向向內(nèi)指向的斜面可具有在所述軸向反作用表面的靠近所述第一部分布置的端部處的、與在所述第一部分的軸向方向上指向的徑向向外指向的斜面進(jìn)行過(guò)度的過(guò)渡部分。該向內(nèi)指向的斜面和向外指向的斜面之間的過(guò)渡部分形成了凹槽，該凹槽用作所述軸向定位彈性構(gòu)件的止動(dòng)部。該凹槽防止所述軸向定位彈性構(gòu)件進(jìn)一步朝著第一部分推動(dòng)該同步器環(huán)，因?yàn)樗鲚S向定位彈性構(gòu)件的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)被該凹槽停止了。當(dāng)該軸向定位彈性構(gòu)件被定位在位于所述向內(nèi)傾斜的軸向反作用表面和向外傾斜的軸向反作用表面之間的所述過(guò)渡部分中時(shí)，同步器環(huán)處于其第一軸向位置。替代地，另一種形式的凹槽或止動(dòng)部可布置在旋轉(zhuǎn)反作用表面上，例如凸起或凹槽或肩部，而不是所述向內(nèi)指向的斜面和向外指向的斜面之間的過(guò)渡部分。
[0018]該軸向反作用表面可設(shè)置在第二部分的第一外齒上。這種布置提供了有利的制造過(guò)程，因?yàn)樵撦S向反作用表面可通過(guò)后處理工藝來(lái)形成，例如通過(guò)將第二部分的齒的一部分研磨或銑掉。
[0019]同步器環(huán)可設(shè)有多個(gè)軸向定位彈性構(gòu)件，所述多個(gè)軸向定位彈性構(gòu)件圍繞所述同步器環(huán)大致等距地分布。優(yōu)選地，該同步器環(huán)設(shè)有至少三個(gè)大致均勻地分布的軸向定位彈性構(gòu)件。在軸向定位彈性構(gòu)件在均布地分布的點(diǎn)上作用在同步器環(huán)上時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)該同步器環(huán)的平衡的定位，從而避免該同步器環(huán)的非期望的偏斜。在此，“均布地分布”意味著與絕對(duì)均勻相比允許有小的偏差(只要所述偏差足夠小)，以容易地通過(guò)該裝置的內(nèi)部摩擦(即該裝置的不同