专利名称：用于车辆传动机构的同步系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及机动车辆中的辅助部件领域，更具体来说，涉及用于车辆传动机构的 同步系统。本发明的目的涉及一种基于锁定装置的同步系统，该锁定装置具有至少一个弹 性元件。
背景技术：
机动车辆市场的快速发展对于构成机动车辆的零部件应当实现的特性设定了越 来越高的挑战。目前，例如齿轮箱、减速器等传动机构都配备有同步系统，该同步系统保证更高可 靠性和更好的换挡性能。同步系统的作用在于使同一传动轴上的两个齿轮(一个与传动 轴牢固地接合，另一个以不同的转速空转)的转速相等，从而通过滑动套筒和摩擦环实现 换挡。在上述操作中，滑动套筒随着轴向运动朝向运动齿轮前移。同步器齿毂与传动轴 刚性接合并且以与该传动轴的转速相同的转速旋转，并且在滑动套筒的轴向运动过程中， 同步器齿毂引导滑动套筒并将转速传递给滑动套筒。在整个过程中，滑动套筒与摩擦环接 触，并且朝向运动齿轮沿轴向前移。在同步过程中，最重要的元件之一是锁定装置，该锁定 装置是便于引导与该锁定装置牢固地接合的滑动套筒直到该滑动套筒与摩擦环相遇的功 能元件。上述锁定装置通常由弹性元件、定位元件以及保持该弹性元件和该定位元件的壳 体构成。例如，壳体容纳在形成于同步器齿毂的外齿圈中的凹槽内，并且该凹槽朝向该同 步器齿毂的中心刺入一定尺寸。定位元件与套筒接触，并且该定位元件容纳在套筒的槽纹 (striation)内。弹性元件倚靠在壳体上，并且如果可行的话，该弹性元件抵靠定位元件，从 而在该壳体和该定位元件之间保持一定张力，并且实现同步器齿毂和离合器套筒之间的接 触。这意味着锁定元件和套筒保持牢固的接合，直到克服弹性元件的力为止。目前采用的 大多数锁定元件是基于线性压缩弹簧的，该线性压缩弹簧作为容纳在T形支座内的弹性元 件，该锁定元件在其上部具有作为定位元件的球体。这种装置具有容纳现有锁定装置的支 座需要大的深度的缺点，这会导致同步器齿毂在径向上的机械阻力的减小。基于压缩弹簧的这种锁定装置可以在公开号为DE102005054743、 DE102005061481、DE102005061977、DE10255802、EP1310693 和 US5862900 的专利申请中找 到。目前存在另一种装置，该装置基于不同于压缩弹簧的弹性元件。在国际专利申请 W003/104670中描述了其中一种基于保持元件的装置，该保持元件由具有弹性性能的弧形 弹簧构成，该弧形弹簧位于支撑元件的内部，并且该保持元件具有制成为呈球体形式的元 件的盖子。在公开号为FR2785026的专利申请中披露了类似的装置，其中，呈球体形式的元 件被现有弹性元件的连续部分代替。如果可行的话，这些系统也会导致对用于容纳弹性元 件和球体的空间的高需求。
因此，需要这样一种系统，该系统能够实现传动机构的同步系统的同步器齿毂和 离合器套筒之间的适当接触，从而避免在现有技术状态下的前述系统中存在的缺点。
发明内容
本发明通过一种用于车辆传动机构的具有锁定装置的同步系统解决了在现有技 术状态下存在的问题，该同步系统在传动机构的滑动离合器套筒和该传动机构的同步器齿 毂之间提供弹性连接。锁定装置具有支撑件的作用。锁定装置包括至少一个壳体，该壳体在其中具有至少一个弹性元件。至少一个壳 体优选设置在卡槽中，所述卡槽形成在同步器齿毂中。优选地，壳体可以相对于同步器齿毂 以及离合器套筒移动。在另一个优选实施例中，为了锁定装置的特定应用，至少一个壳体至少部分地由 同步器齿毂构成，即该至少一个壳体是该同步器齿毂本身的一部分。弹性元件是具有弹簧轴线的扭转弹簧。弹簧力将张力施加在离合器套筒和同步器 齿毂之间。这种类型的扭转弹簧及其几何形状使得锁定装置具有小的深度。因此，增大了 同步器齿毂的机械阻力，特别是在径向上的机械阻力。优选地，弹簧力基本上指向弹簧轴线的横向。扭转弹簧以类似于支脚弹簧的方式 起作用。优选地，扭转弹簧可以相对于同步器齿毂和/或离合器套筒沿着该同步器齿毂和 该离合器套筒的径向移动。根据本发明的不同实施例，并且根据特定需要，可以设置多于一个的锁定装置 (例如三个锁定装置)，每个锁定装置具有至少一个用于实现接触的扭转弹簧。优选地，锁定装置均勻地设置在同步器齿毂的整个圆周上。优选地，锁定装置还具有容纳在壳体内的定位元件，并且所述定位元件与扭转弹 簧接触并且与离合器套筒接触，从而该扭转弹簧通过该定位元件将张力施加在该离合器套 筒上。就此而言，如果存在容纳在同步器齿毂中的单独的壳体，则扭转弹簧通过该壳体 施加张力。否则，如果壳体是同步器齿毂的一部分，则扭转弹簧将张力直接施加在该同步器 齿毂上。除了能够避免扭转弹簧和离合器套筒之间的会导致二者磨损的摩擦之外，具有定 位元件的锁定装置的实施例还具有能够提供更强的接触因而可以提供更均勻的张力的优
点ο定位元件可以包括具有不同几何形状的部分，例如具有突起的板，或者半球体、圆 筒体、半圆筒体等。例如，锁定装置可以包括容纳在壳体内并且部分地从该壳体突出的作为定位元件 的定位球体，从而使扭转弹簧通过该定位球体将张力施加在离合器套筒上。根据本发明的一个特定实施例，扭转弹簧可以由一体的螺旋形卷绕体以及该卷绕 体的一对端臂形成。根据一个实施例，卷绕体或者通过倚靠朝向同步器齿毂施加张力的两 个端臂来朝向离合器套筒施加张力，或者也可以倚靠形成在壳体内的支座，同时两个端臂 中的一个朝向该同步器齿毂施加张力，并且另一个端臂朝向该离合器套筒施加张力。
根据本发明的可选实施例，扭转弹簧具有通过中央接合部接合在一起的两个螺旋 形卷绕体以及位于每一个螺旋形卷绕体上的端臂。在这种情况下，中央接合部朝向离合器 套筒施加张力，并且端臂朝向同步器齿毂施加张力，或者根据扭转弹簧的相反设置，该中央 接合部朝向该同步器齿毂施加张力，而端臂朝向该离合器套筒施加张力。为了实现这些可 选方式，中央接合部和端臂优选设置在扭转弹簧的弹簧轴线的径向同一侧。在另一个优选实施例中，中央接合部和/或端臂朝向同步器齿毂或离合器套筒施 加张力，而螺旋形卷绕体朝向该离合器套筒或该同步器齿毂施加张力。为了实现这些可选 方式，中央接合部和端臂优选设置在扭转弹簧的弹簧轴线的径向相反侧。
下面，为了便于理解本发明，参考一系列附图以非限制性说明的方式对本发明的 实施例进行描述。图1是示出本发明的目的的动力传动系统的立体图，其中，同步器齿毂和离合器 套筒彼此分离，并且锁定装置单独设置。图2是与图1所示相同的动力传动系统和锁定装置的立体图，其中，同步器齿毂和 离合器套筒通过设置在两者之间的锁定装置而连接。图3示出本发明的位于安装位置和拆卸位置的锁定装置的实施例。图4示出本发明的位于安装位置和拆卸位置的锁定装置的另一个实施例。图5示出本发明的位于安装位置和拆卸位置的锁定装置的另一个不同的实施例。图6示出本发明的位于安装位置和拆卸位置的锁定装置的又一个不同的实施例。图7示出本发明的位于安装位置和拆卸位置的锁定装置的另一个实施例。图8示出本发明的位于安装位置和拆卸位置的锁定装置的另一个实施例。图9示出本发明的位于拆卸位置的锁定装置的另一个实施例。图10是部分地示出本发明的锁定装置的另一个实施例的立体图。这些附图引用如下一系列部件1.离合器套筒
2.与传动轴牢固地接合的同步器齿毂
3.锁定装置的壳体
4.弹性元件，扭转弹簧
5.同步器齿毂的卡槽
6.定位元件
7.扭转弹簧的螺旋形卷绕体
8.扭转弹簧的端臂
9.螺旋形卷绕体的中央接合部
10定位球体
11锁定装置
12弹簧轴线
13簧圈
14横向
15.盖子
16.侧壁
17.表面区域
18.弓形部分
19.销
20.内部空间
21.侧部凸缘
22.孔
23.接触凸缘
24.弯曲区域
具体实施例方式
本发明的目的在于提供一种用于车辆传动机构的同步系统。图1和图2示出锁定装置11在车辆传动机构内的布置，该锁定装置11使得该传 动机构的滑动离合器套筒1和该传动机构的同步器齿毂2之间实现弹性接触。在图1和图2中可以看出，并且在图3至图10所示的特定实施例中可以更详细地 看出，锁定装置具有至少一个壳体3，壳体3在其中容纳有至少一个弹性元件4。壳体3形 成为与同步器齿毂2分离。该壳体与同步器齿毂2接触，并且该壳体设置在卡槽5内，该卡槽5是为了上述目 的而形成在该同步器齿毂2的径向圆周上的。另一方面，弹性元件4是扭转弹簧4，其将张力施加在离合器套筒1和同步器齿毂 2上。扭转弹簧4具有弹簧轴线12。该弹簧轴线12与螺旋形卷绕体7的中心轴线重合，螺 旋形卷绕体7包括若干簧圈13。弹簧力生成朝向离合器套筒1和同步器齿毂2的机械张 力，并且该弹簧力指向弹簧轴线12的横向14。根据本发明的优选实施例，扭转弹簧4与离合器套筒1直接接触并朝向该离合器 套筒1施加张力。在可选实施例中，除了壳体3和扭转弹簧4之外，锁定装置11还具有定位元件6， 定位元件6与扭转弹簧4以及离合器套筒1接触。这样，扭转弹簧4通过壳体3将张力施 加在同步器齿毂2上，并且通过定位元件6将张力施加在离合器套筒1上，以实现更均勻的 接触因而实现更均勻的张力传递，除了避免扭转弹簧4和离合器套筒1之间的会导致二者 刮痕和磨损的摩擦力之外，还可获得部件的更高的耐久性。图3至图10示出本发明的根据定位元件6和扭转弹簧4的不同实例的不同实施 例。在本发明的一个特定实施例中，定位元件6包括带有突起的板，该突起部分地从 壳体3突出并且与离合器套筒1实现接触(图4)。在图5和图6示出的另一个可选实施例中，定位元件6包括定位球体10，定位球 体10设置在弹性元件4上，并且容纳在壳体3中并部分地从壳体3突出，定位元件6与离 合器套筒1连接并且可以将扭转弹簧4的张力传递给离合器套筒1。在图7示出的基于两个前述实施例的组合的可选实施例中，锁定装置11包括板6和定位球体10，板6与扭转弹簧4接触，位于板6上的定位球体10与扭转弹簧4接触，锁定 装置11与离合器套筒1接触，并且将从板6接受到的张力传递给离合器套筒1，板6也接纳 该扭转弹簧4。定位球体10优选牢固地固定在板6上。根据与前述实施例不同的实施例，定位元件6包括空腔，该空腔容纳扭转弹簧4的 至少一部分，定位元件6容纳在壳体3中并且至少部分地从壳体3突出(图3)。根据该实施例，包括空腔的定位元件6可以具有半球形几何形状、例如图3所示的 圆筒形几何形状、例如图4所示的半圆筒形几何形状，或者其他任何可以提供同步器齿毂 和滑动套筒之间的适当接触的几何结构。根据另一个实施例，定位元件6设置在盖子15的外侧，盖子15可移动地设置在壳 体3中(图8)。用作盖子15的引导区域的侧壁16引导盖子15沿着横向14移动，并且使 盖子15的移动保持稳定，在这一点上，侧壁16与壳体3的相应的内壁对应。根据盖子15的另一个实施例，定位元件6由盖子15本身的平坦的表面区域17构 成(图9、图10)。在图9和图10中，两个侧壁16通过弓形部分18及表面区域17接合。在 可选实施例中，在表面区域17上以分离的方式设置有定位元件，例如，该定位元件形成为 与图3至图8所示相似的形式。至于扭转弹簧4，本发明根据其不同形式提出了不同的实施例。根据扭转弹簧4的一个特定实施例，其由一体的螺旋形卷绕体7和该螺旋卷绕体 7的一对端臂8形成。图3和图4示出了扭转弹簧4的这个实施例，其中，螺旋形卷绕体7朝向离合器套 筒1施加张力，螺旋形卷绕体7倚靠一对端臂8，端臂8朝向同步器齿毂2施加张力。与此对比，根据本发明的可选特定实施例(未在附图中示出)，螺旋卷绕体7设置 在壳体3的支座上，并且端臂8中的一个朝向离合器套筒施加张力，另一个端臂8沿着相反 方向朝向同步器齿毂2施加张力。在图5、图7、图8、图9中示出了扭转弹簧4的其他不同构造，其中，该扭转弹簧包 括通过中央接合部9接合在一起的两个螺旋形卷绕体7以及分别位于这两个螺旋形卷绕体 7中的每一个上的端臂8。还存在该构造的几种可选形式。在其中的一种可选形式中，中央接合部9朝向离 合器套筒1施加张力，而端臂8朝向同步器齿毂2施加张力(图5)。与此对比，在另一种可 选形式中，中央接合部9朝向同步器齿毂2施加张力，而端臂8朝向离合器套筒1施加张力 (图 7)。在具有两个螺旋形卷绕体7的扭转弹簧4的后两个实施例中，中央接合部9和端 臂8设置在弹簧轴线12的同一侧。在这后两个实施例中，也可以设置有定位球体10，在这 种情况下，定位球体10可以设置在中央接合部9上，或者甚至可以设置在中央定位元件6 的空腔内，并且还可以呈圆筒形、半圆筒形或半球形。在另一个实施例中，中央接合部9和端臂8设置在弹簧轴线12的相反侧(图8、 9)。在这种情况下，中央接合部9和端臂8具有位于壳体3中的支座并且朝向同步器齿毂2 施加张力，而螺旋形卷绕体7通过盖子15和/或定位元件6朝向离合器套筒1施加张力。关于最后提到的实施例，中央接合部9和端臂8可以作为选择设置在壳体3内，以 便使得中央接合部9和端臂8可以通过盖子15和/或定位元件6朝向离合器套筒1施加张力，而螺旋形卷绕体7朝向同步器齿毂2施加张力。关于根据图8和图9的实施例，在螺旋形卷绕体7的内部空间20中设置有销 19 (优选用作轴)。该销19能够在扭转弹簧4沿着横向14运动的过程中通过按压簧圈13 的内部区域来传递弹簧力。通过提供位于簧圈13的内表面的在弹簧中生成张力的接触区 域，可以避免在簧圈13的外表面的直接接触，从而避免应力集中在扭转弹簧4中，从而可以 最终避免随后簧圈13的断裂。在图8至图10中可以看出，盖子15可以具有不同的形状。在每一种情况下，盖子 15包括两个沿轴向相反设置的侧部凸缘21。在安装位置，这些侧部凸缘21置于扭转弹簧4 的两侧。根据图8和图9，每个侧部凸缘21包括用于安装销19的孔。根据图10，销19的作 用由作为盖子15的一部分的接触凸缘23所替代。该接触凸缘23基本上呈半圆筒形。在 接触凸缘23的一个轴向端部设置有弯曲区域24，弯曲区域24位于接触凸缘23和盖子15 的相邻部分之间。该弯曲区域24允许使接触凸缘23弯曲，以便将扭转弹簧4安装和定位 在两个侧部凸缘21之间。在扭转弹簧4的安装状态下，接触凸缘23设置在扭转弹簧4的 内部空间20中。
权利要求
一种用于车辆传动机构的同步系统，包括具有壳体(3)的锁定装置，所述壳体(3)用于在其中容纳至少一个弹性元件(4)，所述锁定装置与所述传动机构的滑动离合器套筒(1)以及所述传动机构的同步器齿毂(2)弹性接触，其特征在于，所述弹性元件是扭转弹簧(4)，所述扭转弹簧(4)朝向所述离合器套筒(1)以及朝向所述同步器齿毂(2)施加张力。
2.根据权利要求1所述的同步系统，其特征在于，所述扭转弹簧(4)具有弹簧轴线 (12)以及指向所述弹簧轴线(12)的横向(14)的弹簧力。
3.根据权利要求1或2所述的同步系统，其特征在于，所述锁定装置的所述壳体是所述 同步器齿毂(2)的一部分。
4.根据权利要求1或2所述的同步系统，其特征在于，所述壳体(3)设置在卡槽(5) 内，所述卡槽(5)形成在所述同步器齿毂(2)的圆周上。
5.根据权利要求1所述的同步系统，其特征在于，所述锁定装置包括容纳在所述壳体 (3)内的定位元件(6、10)，所述定位元件(6、10)与所述扭转弹簧(4)接触并且与所述离合 器套筒(1)接触，所述扭转弹簧(4)通过所述定位元件(6、10)朝向所述离合器套筒(1)施 加张力。
6.根据权利要求5所述的同步系统，其特征在于，所述定位元件(6、10)容纳在所述壳 体(3)内，并且至少部分地从所述壳体(3)突出。
7.根据权利要求6所述的同步系统，其特征在于，所述定位元件(6)包括带有突起的 板，所述突起部分地从所述壳体(3)突出。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的同步系统，其特征在于，容纳在所述壳体(3)内 的所述定位元件(6)至少部分地从所述壳体(3)突出，并且包括空腔，所述空腔在其中容纳 所述扭转弹簧(4)的至少一部分。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的同步系统，其特征在于，所述定位元件(6、10) 具有选自部分球形、半球形、球形、部分圆筒形、半圆筒形以及圆筒形的几何形状。
10.根据权利要求5所述的同步系统，其特征在于，所述扭转弹簧(4)通过所述壳体 (3)朝向所述同步器齿毂(2)施加张力。
11.根据前述权利要求中任一项所述的同步系统，其特征在于，所述扭转弹簧(4)包括 至少一个螺旋形卷绕体(7)以及所述螺旋形卷绕体(7)的一对端臂(8)。
12.根据权利要求11所述的同步系统，其特征在于，所述螺旋形卷绕体(7)倚靠所述一 对端臂(8)，从而所述螺旋形卷绕体(7)朝向所述离合器套筒(1)施加张力，并且所述一对 端臂(8)朝向所述同步器齿毂(2)施加张力。
13.根据权利要求11所述的同步系统，其特征在于，所述锁定装置包括位于所述壳体 (3)内的支座，所述螺旋形卷绕体(7)设置在所述支座内，从而所述端臂(8)中的一个朝向 所述离合器套筒(1)施加张力，并且另一个端臂(8)朝向所述同步器齿毂(2)施加张力。
14.根据权利要求11所述的同步系统，其特征在于，所述扭转弹簧(4)包括通过中央接 合部(9)接合在一起的两个螺旋形卷绕体(7)，并且包括位于这两个螺旋卷绕体(7)中的每 一个上的端臂(8)。
15.根据权利要求14所述的同步系统，其特征在于，所述中央接合部(9)朝向所述离合 器套筒(1)施加张力，并且所述端臂(8)朝向所述同步器齿毂(2)施加张力。
16.根据权利要求14所述的同步系统，其特征在于，所述中央接合部(9)朝向所述同步器齿毂(2)施加张力，并且所述端臂(8)朝向所述离合器套筒(1)施加张力。
17.根据权利要求14所述的同步系统，其特征在于，所述中央接合部(9)和/或所述端 臂(8)朝向所述同步器齿毂(2)或者朝向所述离合器套筒(1)施加张力，并且所述螺旋形 卷绕体(7)朝向所述离合器套筒(1)或者朝向所述同步器齿毂(2)施加张力。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的同步系统，其特征在于，在所述至少一个螺 旋形卷绕体(7)内设置有销(19)。
19.根据权利要求18所述的同步系统，其特征在于，所述销(19)与所述定位元件(6、 10)接合。
全文摘要
本发明公开一种用于车辆传动机构的同步系统，该同步系统属于在该传动机构的滑动离合器套筒(1)和同步器齿毂(2)之间的实现弹性连接的类型。锁定装置(11)由至少一个壳体(3)形成，壳体(3)在其中容纳有至少一个弹性元件。壳体(3)与同步器齿毂(2)接触，并且壳体(3)设置在卡槽(5)内，卡槽(5)形成在同步器齿毂(2)的圆周上，并且弹性元件是将张力施加在离合器套筒(1)和同步器齿毂(2)之间的扭转弹簧。
文档编号F16D23/06GK101970895SQ200980106691
公开日2011年2月9日 申请日期2009年2月27日 优先权日2008年2月28日
发明者伊万·普雷萨, 胡安·伊格纳西奥·洛佩斯·马丁内茨, 豪尔赫·比利亚拉卡·瓦因斯, 迭戈·卡斯特罗 申请人:Pmg阿斯图里亚斯粉末金属公司