[发明专利]多片式同步装置

说明书

本发明涉及按权利要求1前序部分所述的同步装置。

为了传递驱动功率和使发动机扭矩与汽车的拉力需求相配，如今实际上仅仅使用多级的齿轮传动机构。

借助于同步机构可使换档大为简化。在同步时互相连接的变速器构件自动地或有控制地实施转速匹配，以避免在换高档时两脚离合或在换低档时两脚离合和节气门部分开启。行驶安全性显著提高，因为即使在临界的行驶状态也能快速、可靠和无噪声地换档，例如在下坡时换低档期间驾驶员的右脚可保持放在刹车上。

同步装置应满足下列任务：

-两个旋转得不一样快的变速器构件和与之连接的部分转速匹配，使它们能在没有棘轮般噪声的情况下互相刚性连接；

-在要连接的变速器构件同步运转前阻止刚性连接，以防止刚性换档构件咔咔作响和损坏；

-在同步运转的瞬间释放这种制动；

-在最短时间内和用尽可能小的换档力使转速匹配；

-即使在不利的情况下也能可靠工作，例如变速器油冷、粘滞时或在极快速换档时。

在现代的同步化汽车变速器中，绝大多数同步装置使用于所有各档。

进一步的扩展出现了带锥体的惯性式同步器。在这种系统中使用锥形的摩擦锥体，用于要连接的变速器构件的摩擦式转速匹配。这种类型的同步器既应用于轿车变速器，也应用于载重汽车变速器。

齿轮和所属的离合器体互相固定连接。离合器体有一锥形的摩擦锥，它的外面带有啮合齿。游动套传扭地但沿轴向可移动地装在同步体上，同步体固定在变速器主轴上。在同步体的槽中各有一个压力弹簧、一个球头销和一块垫板。在游动套的中立位置，弹簧压球头销通过垫板中的孔到游动套的一个槽中。在离合器体与同步体之间装有同步环，同步环可相对于同步体实施受止挡限制的旋转运动。同步环同样有一摩擦圆锥，并在外径上带有所谓的止动齿。

在急速运转时，游动套处于沿轴向的中立位置。齿轮可以在变速器主轴上自由旋转。通过轴向移动游动套，同步环借助于球形销和垫板压靠在离合器体的锥形摩擦锥上。由于要接合的部分的转速差，使同步环相对于游动套旋转直至止挡。止动齿防止在这一位置下游动套进一步轴向运动。

作用在游动套上的轴向换档力，经斜齿从同步环和离合器体传递给摩擦锥，在摩擦锥上强化，转化为扭矩，并促使减小转速差，而且换档力越大并因而同步扭矩越大，转速差的减小越迅速。止动齿的斜度设计为，使借助于游动套的换档力在同步环上产生的扭矩，小于在锥体上与之反向作用的摩擦力矩。在达到同步运转后，同步环在游动套持续的换档压力作用下逆转，直至游动套的齿处于同步环的齿隙前，并可以通过止动齿进入，从而无声地换档。

这种惯性式同步器例如由“ ZF-B-Sperrsynchronisierung”/Druckschrift 42290/R 2964-367，1967年3月，为已知。

在那里所介绍的惯性式同步器设计为，当制有外齿的同步环压靠在离合器体的摩擦锥上时，它实施受同步体上的止挡限制的旋转运动。这种齿带来的结果是，同步环倾斜的齿端面压靠在游动套的齿端面上，并因而阻止游动套进一步运动。只有在锥形摩擦面导致要接合的部分同步运转时，游动套持续的压力才促使同步环逆转。此止动因而被释放，游动套插入离合器体的齿中。

在急速运转时，游动套处于轴向中立位置。固定销被弹簧压入游动套的凹口中。惰轮可在其轴上自由旋转。同步环与离合器体之间的转速差和它们的摩擦面之间的拖拉力矩，促使同步环贴靠在同步体的旋转止挡上。游动套和同步环倾斜的齿端面彼此相对。

在止动位置，游动套起先通过固定销和垫板使同步环朝离合器移动。因此，通过齿端面将换档力从游动套进一步直接传输给同步环。只要同步环和离合器体之间存在转速差，由同步环和离合器体作用在锥形摩擦面上的摩擦力矩便大于通过倾斜的齿端面作用的复位力矩，因此游动套被止动，以防止在离合器体中接合。

只有在补偿了同步环与离合器体之间的转速差并因而取消了摩擦力矩时，游动套才将同步环转回“齿对齿隙”的位置。然后，通过移开同步环的止动齿，游动套插入其端面同样倾斜的离合器体的齿中。