[发明专利]换挡离合器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于尤其是汽车中的多挡变速器的换挡离合器。

背景技术

换挡离合器通常包括一个抗扭地布置在轴上的同步体、一个挡位齿轮、至少一个同步环、一个接合套和至少一个承压件，接合套可以在同步体上沿轴的轴向在空转位置和换挡位置之间移动，接合套在空转位置和换挡位置中在同步体和挡位齿轮之间形成力传递连接，承压件可以通过接合套从中间位置移入同步位置中，在该位置中将同步环压在挡位齿轮上，以使该挡位齿轮的旋转速度等于轴的旋转速度。

同样广泛应用的是带有两个挡位齿轮和至少两个同步环的换挡离合器，其中，接合套可以从空转位置中沿相反的方向移动到第一或第二换挡位置中，以便有选择地在同步体和第一或第二挡位齿轮之间形成力传递连接。

图1示出剖切这种换挡离合器的示意轴向剖面图。抗扭地安装在轴1上的同步体2类似于齿轮地成型，其中，同步体2的外齿圈12在多个部位上被分别容纳一个承压件13的开口断开。图1的剖切平面延伸经过一个这样的开口和容纳在其中的承压件13。承压件13的刚性主体14包括一个其中布置有螺旋弹簧16的空心杆15和一个相对该杆15扩宽的头部17，该头部17容纳一个受到螺旋弹簧16径向向外作用的滚珠18。因为位于剖切平面以外而在图1中用虚线轮廓表示的同步体2的轮齿与接合套4径向向内指向的换挡爪齿3(Schaltklaue)啮合，该接合套4环形地包围同步体2和承压件13。接合套4在其外侧具有一个环形槽，一个未示出的换挡拨叉啮合到该环形槽中，以使接合套4被未示出的、布置在汽车客舱内的换挡杆/变速杆或线性控制元件驱动而沿轴向移动。

至少接合套4与承压件13相对置的换挡爪齿3具有中央凹处20，当接合套4处于其空转位置时，滚珠18啮合到该中央凹处中。该啮合使得当换挡拨叉将接合套4向侧面地朝两个作为侧翼的挡位齿轮5、6之一的方向偏移时，承压件13被带动共同偏移。在此，承压件13的头部17碰到两个相邻的同步环7、8之一并且将该同步环压向例如挡位齿轮5的摩擦圆锥面9。同步环7的挂钩21以旋转间隙(Drehspiel)啮合到同步体2的凹处中，因此同步环7被同步体2的旋转带动。这样测定同步环7的旋转间隙，使得在该阶段中，同步环7的轮齿22和挡位齿轮5的换挡齿轮的轮齿23之间的错位阻止接合套4的进一步移动。在挡位齿轮5和轴1的同步完成后，同步环7又可以相对于挡位齿轮旋转，并且接合套4向前推进到图1示出的换挡位置中，在该位置中其换挡爪齿3啮合到挡位齿轮5的换挡齿轮中并且挡位齿轮5固定地耦连到轴1上。

为了可以在变速器尺寸确定的情况下简单地并且以较大的容差控制换挡过程，值得期待的是，使接合套4的轴向运动自由度尽可能地大。相反也值得期待的是，可以在接合套的运动自由度确定的情况下将作为侧翼的挡位齿轮之间的间距设置地较小，从而整体上得到一种紧凑的变速器。

如在图1中用虚线轮廓示出的那样，通过减小接合套4的轴向尺寸，可以在换挡离合器尺寸确定的情况下实现增大的接合套运动自由度。然而在此产生的问题是，如果在换挡位置中承压件13的滚珠18与接合套4的端侧靠得太近，则滚珠18具有倾斜地向外偏移的倾向，如用图1中的箭头24标出的那样。在此，承压件13的头部17会碰到第二同步环8，该第二同步环8由此从挡位齿轮6的摩擦圆锥面10上滑动。由此造成换挡离合器过早磨损。另一个后果是卡在所挂的挡位中，因为当接合套4移回中间位置时，必须先克服弹簧16的力将滚珠18挤出接合套4和同步环8之间的间隙。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于，创造一种换挡离合器，该换挡离合器在紧凑的尺寸下确保接合套具有较大的运动自由度，并且同时防止过早的磨损或卡在所挂的挡位中。

该技术问题按本发明通过一种换挡离合器解决，其带有一个抗扭地布置在轴上的同步体、第一和第二挡位齿轮、至少两个同步环、一个接合套和至少一个承压件，该接合套可以在同步体上沿轴的轴向经由一个空转位置地在第一换挡位置和第二换挡位置之间移动，接合套在该第一和第二换挡位置中在同步体和第一或第二挡位齿轮之间形成力传递连接，该承压件可以通过接合套经由一个中间位置地在第一和第二同步位置之间移动，该承压件在该第一和第二同步位置时分别将第一或第二同步环压在第一或第二挡位齿轮上，接合套具有至少一个向内指向的第一凸起，该凸起在第一换挡位置中限制承压件的轴向运动自由度。这种凸起在接合套的轴向尺寸较小时也能可靠地防止承压件的偏离运动。