[发明专利]一种变速器的多级同步模块和变速器

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种变速器的多级同步模块以及一种变速器本身。

背景技术

从技术现状来看，变速器，特别是汽车的套筒式变速器是众所周知的并且一般都被设计成装有一个同步模块的同步变速器。如果挂挡，则会在这种类型的变速器上将一个与传动轴抗扭连接的同步器通过一个轴向不同的换挡接合套与排挡轮抗扭地连接。如果这时挂另外一个挡，则同步模块要首先负责调整同步器和各个排挡轮的转速，然后它才允许通过换挡接合套进行连接。

通常同步模块包括至少一个锥形环。该锥形环能够同变速器的同步器进行啮合并在换挡过程中与那一个能够配置所要求挡的排挡轮形成连接，以便达到同步器和排挡轮之间的转速同步化。

从技术现状来看，具有单级同步装置的，也就说具有一个锥形环的和具有多级同步装置的，也就说具有多个相互交错在一起的锥形环的同步模块已经是众所周知。由于同步环或锥形环形成锥形形状，故也可以将同步模块称作单级锥形系统或多级锥形系统。

特别是当转速差大时，例如在挂低速档时就要使用多级同步模块，因为通过这些多级同步模块可以实现转速的较快调整。目前在这些多级同步模块上通常都是通过挠曲的连接板将两个与同步器相连接的突入到互补的凹口内的锥形环相互抗扭地连接在一起。因此制造锥形环要花很多钱。在相互连接的锥形环之间还有另一个与排挡轮抗扭连接的锥形环。

也可以将外部的和内部的锥形环直接与同步器相连接，以取代某种相互抗扭的连接，然而采用这种方式会给在同步器上设计某种传动几何形状造成额外花费。除此之外这种设计结构在牵引力矩高时可能导致去闭锁力的增加。

发明内容

本发明的任务就是要制造一种变速舒适度高并使锥形环连接尽可能简单化的变速器多级同步模块。

根据本发明，该项任务是通过一种变速器的一个多级同步模块完成的。该多级同步模块具有一个可围绕传动轴旋转的同步器、一个可围绕传动轴旋转的第一级锥形环、一个可围绕传动轴旋转的第二级锥形环以及一个可围绕传动轴旋转的第三级锥形环。第三级锥形环径向配置在第一级锥形环和第二级锥形环之间并且均能够与第一级锥形环和第二级锥形环形成一个摩擦连接，其中第一级锥形环与同步器且第三级锥形环同一个变速器排挡轮合型地和传递扭矩地连接在一起，并且在这时设计一个单独的连接元件，这个连接元件将第一级锥形环和第二级锥形环相互抗扭地连接在一起。由此来减少在第一级锥形环、第二级锥形环和同步器上因连接各锥形环造成的制造技术上的巨大开支。与此相对照的是减少与制造单独连接元件有关的某些额外开支。

在某个结构形式中，连接元件是某种变速器的一个预同步单元的组成部分。因为一个变速器无论如何都会有预同步单元且该单元是必要的，所以也就不必制造新的额外的连接锥形环的部件。额外开支由此而降到从制造技术上简单地适应预同步单元。

根据首选结构形式，各锥形环是按不带径向突出部加以设计的，这会大大降低其制造成本。

在某个成本特别低廉的结构形式中，将预同步单元的一个承压件设计成连接元件。此外在放弃锥形环一侧的闭锁啮合装置的情况下该连接元件在其径向外侧还有一个闭锁啮合装置。通过取消锥形环上的常用闭锁啮合装置可显著地降低锥形环的制造费用。与此相对照的是亦可以通过较少的开支在连接元件上制作闭锁啮合装置。因此连接元件特别首选烧结零件，尤其是经过硬化处理的烧结零件。

但显而易见的是也可以考虑选择其他的结构形式。在这些形式上第一级锥形环在其外部四周有一个闭锁啮合装置，其中第一级锥形环是一个直径最大的径向外部锥形环。

在多级同步模块的另一个结构形式中，连接元件是一种楔形闭锁同步单元的一个同步滑块。在这样一种变速器结构上亦会出现这一优点，即不需要有额外部件来连接锥形环，而已有的同步滑块会额外承担起连接元件的功能。同在预同步单元上一样，单独的连接元件额外开支在此也仅限于从制造技术上简单地适应同步滑块。此外也可以不给楔形闭锁同步装置上的锥形环设计闭锁啮合装置，这会使其制造明显地简单化。

在另一个结构形式中，在同步器的两个径向相反的侧边上分别设计多个锥形环，以便通过摩擦连接将同步器与放置在同步器一侧的两个排挡轮中的一个有选择地相连接，其中连接元件与两侧的第一级和第二级锥形环相互抗扭地连接在一起。在没有连接的相互轴向放置的锥形环上可能会因传动线路上的牵引力矩，或者振动和摆动而出现不受欢迎的噪声。这些噪声的形成是因同步器在同步环上的冲击而造成的。通过锥形环的连接惯性质量提高，锥形环的活动自由程度同时降低。这两者有助于变速器无噪声地工作。