同步设备和同步方法技术

一种用于换挡变速器的同步设备，其具有：滑动套筒(112)，所述滑动套筒具有带有多个滑动套筒齿(118)的内齿部；和挡位轮的耦联体，所述耦联体具有带有多个耦联体齿(120)的外齿部，滑动套筒(112)的内齿部能够接合到所述外齿部中。设有同步单元，所述同步单元能够阻止滑动套筒(112)的轴向运动，其中耦联体齿(120)在其靠近滑动套筒齿(118)的轴向的齿端(130)处构成为不具有啮合斜面。在换挡过程中，使滑动套筒(112)的转速与耦联体的转速相一致。朝向耦联体形成滑动套筒的轴向力(F)以及产生在滑动套筒(112)和耦联体之间的转速差，使得滑动套筒齿(118)的和耦联体齿(120)的端面(136，134)沿着彼此滑动；以及最后使滑动套筒齿(118)啮合在耦联体齿(120)之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于换挡变速器的同步设备和同步方法。
技术介绍
用于换挡变速器的惯性式同步装置通常具有用于锁定滑动套筒的锁定几何结构，只要在要换挡的挡位轮的耦联体和滑动套筒之间存在转速差。为了使滑动套筒穿入耦联体的耦联齿部中，通常提出一种啮合几何结构，通常通过削尖滑动套筒齿和耦联体齿来实现所述啮合几何结构。在现代的自动换挡变速器中，尤其在双离合变速器中致力于减少轴向的结构长度。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是，实现一种用于换挡变速器的同步设备，所述同步设备具有尽可能小的轴向结构长度。根据本专利技术，这借助于用于换挡变速器的同步设备实现，所述同步设备具有滑动套筒，所述滑动套筒具有带有多个滑动套筒齿的内齿部，并且所述同步设备具有挡位轮的耦联体，所述耦联体具有带有多个耦联体齿的外齿部，滑动套筒的内齿部能够接合到所述外齿部中。此外，设有同步单元，所述同步单元能够阻止滑动套筒的轴向运动，其中耦联体齿在其靠近滑动套筒齿的轴向的端部处构成为不具有啮合斜面。因此，根据本专利技术，至少在耦联体的齿部处完全地放弃削尖部和啮合几何结构。由此节约了用于具有斜面的啮合几何结构的和用于削尖齿端的轴向的结构长度。耦联体齿的齿端例如能够近似方形地构成。尤其，耦联体齿的端面能够基本上扁平地且垂直于轴向方向地伸展。可能的是，为了提高耐磨性最少将齿端的角部和棱边倒圆或斜切，然而不达到如下程度，即所述齿端具有作为啮合辅助部的常规功能。用作啮合辅助部的、已知的啮合斜面构成为具有关于轴向方向相对小的角，以便实现将轴向的力作用尽可能好地转换为环周运动。在啮合斜面的对称的构成方案中，通常使用大约30-60°的角，相反在不对称的实施方案中也使用小于30°的角。在俯视图中，啮合斜面通常也在齿的端侧的大的部段上、通常在面积的大约30至50％上延伸。与此相反地，根据本专利技术，耦联齿的端侧优选在其面积的至少60％上平坦地或必要时以相对于轴向方向大于大约60°的角略微弯曲地构成。优选地，滑动套筒齿的齿端也尽可能扁平地构成且构成为不具有用作啮合辅助部的斜面。例如，每个滑动套筒齿的齿端能够具有端面，所述端面基本上扁平地且垂直于轴向方向地伸展。沿轴向方向观察，端面例如为滑动套筒齿的横截面的至少50％。在此情况下当然总是可能的是，将角部和棱边倒圆或略微斜切，例如为了防止磨损，然而不必设置啮合辅助部。因此可能的是，耦联体齿以及滑动套筒齿构成为不具有啮合辅助部、尤其不具有啮合斜面和尖部。在此，滑动套筒齿和耦联体齿能够构成为爪。原则上，滑动套筒齿的和耦联体齿的齿端能够根据爪式离合器的方式构成。爪式离合器当前不在轿车换挡变速器中使用，因为在换挡时存在的转速差引起噪音问题以及在负荷变化时引起冲击。根据本专利技术，该问题能够通过设置同步单元来消除，所述同步单元阻止滑动套筒的轴向运动，直至实现转速一致。为了同步的目的，优选至少一些滑动套筒齿在齿端处在一侧上具有倾斜的锁定面，所述锁定面从端面起始。在一个优选的实施方式中，每个滑动套筒齿具有刚好一个锁定面，其中锁定面分别仅在滑动套筒齿的一侧上构成。同步单元能够包括同步环，所述同步环具有带有同步环齿的外齿部，所述外齿部的设置方式与锁定面的设置方式相匹配。在同步时，滑动套筒齿的锁定面在滑动套筒轴向移动时碰撞到同步环齿上，所述同步环齿阻止滑动套筒的轴向的继续移动，直至达到转速一致。因此，能够通过锁定面在同步环齿的斜面上的滑动将同步环复位并且将滑动套筒啮合到耦联体中。优选地，在相邻的滑动套筒齿处的锁定面在滑动套筒齿的不同的侧上构成。以这种方式得到如下几何结构：在所述几何结构的情况下在齿端处在每隔一个在两个滑动套筒齿之间形成的啮合通道中，形成啮合通道的齿壁基本上沿轴向方向伸展。在分别相邻的啮合通道中，滑动套筒齿的齿端的彼此相向的侧分别具有倾斜的锁定面，所述锁定面相对于彼此倾斜，并且在换挡时向上或向下与同步环齿接触。啮合通道的宽度有利地与耦联体齿的齿端的宽度相匹配，使得所述啮合通道能够尽可能长距离无缝隙地容纳在滑动套筒齿之间。无缝隙的容纳直接在耦联体齿啮合在滑动套筒齿之间时开始。在一个可能的实施方式中，耦联体齿的端面用作换挡运动的端部止挡件并且贴靠于在滑动套筒齿部上构成的凸肩，以便限制滑动套筒的换挡行程。凸肩例如能够在两个滑动套筒齿的相对置的侧上构成，尤其分别在滑动套筒齿的与锁定面相对置的侧上构成。在此，凸肩沿轴向方向以期望的最大啮合行程远离滑动套筒齿的端面地安置。优选地，所有耦联体齿分别构成为沿轴向方向同样长的。尤其，所有耦联体齿能够构成为相同的。作为替代方案或附加方案，所有滑动套筒齿也能够构成为沿轴向方向同样长的。在另一可能的实施方式中，一些滑动套筒齿的齿端构成为具有端面，所述端面沿轴向方向伸出位于之间的滑动套筒齿的端面。突出的齿端用作捕捉爪，所述捕捉爪简化滑动套筒的啮合。沿轴向方向突出的端面优选基本上垂直于轴向方向地定向。根据另一可能的实施方式，耦联体齿的端面以大约80-89°的角相对于轴向方向倾斜地定向。可行的是，同步单元能够构成为，使得在超过预定的最大力时取消对滑动套筒的轴向运动的阻止。在这种构成方案中，即使当通过同步单元实现的转速一致化还未结束时，与常规已知的同步单元相反地实现将滑动套筒以力受控的方式联接到耦联体中。在超过最大力时，同步环例如能够抵抗弹簧加载而移动，以便允许滑动套筒沿轴向方向继续移动。本专利技术的目的还是借助于上文所述的同步设备优化换挡过程。这根据本专利技术实现，其方式在于，滑动套筒的转速和耦联体的转速相一致；朝向耦联体形成滑动套筒的轴向力；产生在滑动套筒和耦联体之间的转速差，使得滑动套筒齿的和耦联体齿的端面沿着彼此滑动；以及使滑动套筒齿啮合在耦联体齿之间。在齿碰撞在一起之前，在滑动套筒和耦联体之间的小的转速差例如能够通过在同步之后解锁和/或通过存在的拖曳力矩产生。因此，首先通过同步使滑动套筒和耦联体之间的转速一致。在此，在施加轴向力时有利地直接进行啮合尝试。然而，如果滑动套筒齿的端面不位于耦联体齿的空隙上，那么通过使扁平的端面碰撞在一起来防止啮合。在此情况下，能够允许或主动地促进形成小的转速差，所述转速差引起滑动套筒齿沿着耦联体齿的相对旋转。以这种方式，在适当地定向时无问题地在没有明显的噪音形成的情况下实现将滑动套筒齿啮合到耦联体齿中。在纯爪式离合器中的换挡过程的缺点通过同步和转速一致化消除。转速差的产生例如能够通过利用变速器的或离合器的拖曳力矩、动力传动系的松开或也能够通过特殊地、尤其主动地操纵离合器实现。轻微的转速差已经是足够的，因为所述转速差仅须引起基本上相对运动了滑动套筒齿的或耦联体齿的齿宽度，直至实现成功的啮合。能通过控制单元监控啮合过程，所述可控制单元在啮合尝试失败时在预定的时间间隔之后安排下一啮合尝试。控制单元也能够监控和/或控制所施加的轴向力，以便例如不会由于将滑动套筒齿的和耦联体齿的端面过强地按压在一起而阻止滑动套筒和耦联体之间的相对转速的产生。附图说明在下文中，根据多个实施例以及参照附图详细描述本专利技术。在附图中示出：图1示出换挡变速器的常规的同步设备的示意剖视图；图2示出常规的同步设备的示意立体视图；图3示出换挡变速器的常规的同步设备的示意侧视图；图4至7示出在根据本专利技术的同步设备中的啮合过程的示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于换挡变速器的同步设备，所述同步设备具有：滑动套筒(112‑612)，所述滑动套筒具有带有多个滑动套筒齿(118‑618)的内齿部；和挡位轮的耦联体，所述耦联体具有带有多个耦联体齿(120‑620)的外齿部，所述滑动套筒(112‑612)的所述内齿部能够接合到所述外齿部中；以及同步单元，所述同步单元能够阻止所述滑动套筒(112‑612)的轴向运动，其中所述耦联体齿(120‑620)在其靠近所述滑动套筒齿(118‑618)的轴向的齿端(130‑630)处构成为不具有啮合斜面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.26 DE 102014107371.11.一种用于换挡变速器的同步设备，所述同步设备具有：滑动套筒(112-612)，所述滑动套筒具有带有多个滑动套筒齿(118-618)的内齿部；和挡位轮的耦联体，所述耦联体具有带有多个耦联体齿(120-620)的外齿部，所述滑动套筒(112-612)的所述内齿部能够接合到所述外齿部中；以及同步单元，所述同步单元能够阻止所述滑动套筒(112-612)的轴向运动，其中所述耦联体齿(120-620)在其靠近所述滑动套筒齿(118-618)的轴向的齿端(130-630)处构成为不具有啮合斜面。2.根据权利要求1所述的同步设备，其特征在于，所述滑动套筒齿(118-518)中的每个滑动套筒齿的齿端(128-528)具有基本上扁平地且垂直于轴向方向(A)伸展的端面(136-536)。3.根据上述权利要求中任一项所述的同步设备，其特征在于，所述滑动套筒齿(118-518)和所述耦联体齿(120-620)构成为爪。4.根据上述权利要求中任一项所述的同步设备，其特征在于，所述滑动套筒齿(118-518)具有基本上扁平地且垂直于轴向方向(A)伸展的端面(136-536)，其中所述端面(136-536)为所述滑动套筒齿(118-518)的横截面的至少50％。5.根据上述权利要求中任一项所述的同步设备，其特征在于，所述滑动套筒齿(118-618)中的至少一些滑动套筒齿在齿端(128-628)处在一侧上、尤其在刚好一个侧上具有斜的锁定面(138-638)，所述锁定面从所述端面(136-636)起始。6.根据权利要求5所述的同步设备，其特征在于，所述同步单元包括同步环(122-622)，所述同步环具有带有同步环齿(124-624)的外齿部，所述外齿部的设置方式与所述锁定面(138-638)的设置方式相匹配。7.根据权利要求5和6中任一项所述的同步设备，其特征在于，在相邻的滑动套筒齿(118-618)处的所述锁定面(138-638)在所述滑动套筒齿(118-618)的不同的侧上构成。8.根据权利要求5至7中任一项所述的同步设备，其特征在于，所述滑动套筒齿(218)在与所述锁定面(238)相对置的侧上具有凸肩(24...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥特马尔·贝克，安斯加尔·达姆，
申请(专利权)人：贺尔碧格传动技术控股有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE