[发明专利]摩擦同步离合器

说明书

本发明涉及了一种摩擦同步离合器。

众所周知摩擦环型的自助力同步器用于多挡变速器。这种机构包括成对的摩擦件和爪件，它们各自同步运动并且刚性地把齿轮与轴对接。这种机构还包括预助力件用以与摩擦件啮合响应换挡套筒的最初的接合动作。还包括一个可旋转地固定到轴上的轮毂，其上具有外花键齿。该外花键齿可滑动地与通常位于爪组件对之一上的换挡套筒的内花键齿相配。该机构还包括带有止动齿的一个阻环，它阻止着换挡套筒的啮合运动直到达到同步时，并且把套筒的换挡力转变为增加的摩擦件接合力。

在多挡变速器领域里，已经知道同步机构可用于减少所有的或一些齿轮传动比的换挡时间，并且已经知道，通过使用自助力型同步机构也可减少机动车操纵者所费的换挡力即作用于变速杆上的力。因为操纵者换挡力通常是随着机动车的大小和重量而增加的，因此自助力型同步机构对卡车来说尤其重要，特别是重型卡车。可以参见美国专利3,548,983中的一种阻环型自助力同步器，也可以参见美国专利5,092,439中的一种销式自助力同步器，在此引用这些专利仅供参考。

本发明的目的是提供一种在自助力方面有改进的摩擦同步离合器。

根据本发明的特征，一个离合器可因摩擦力而进行同步运动，并且与安装在同一轴线上的作相对旋转的第一和第二驱动装置进行刚性连接。这种离合器包括第一个爪式装置在轴向换挡力F_o作用下该爪式装置从空档位置沿轴向移动到与第二个爪式装置啮合的位置上以使驱动器刚性连结。第一个爪式装置包括带有内花键的中心孔，其中沿轴向延伸的内花键的侧面可移动地与沿轴向延伸的外花键的侧面连续啮合，以防止内花键和外花键之间的相对回转，外花键不能旋转并可相对于第一个驱动装置作轴向运动。为了响应第一个爪式装置的啮合运动第一个摩擦表面可轴向移动与第二个摩擦表面相啮合以产生一个同步转动力矩。响应第一个爪式装置的啮合运动具有倾斜表面的第一与第二止动件可啮合以防止爪式装置的异步啮合、把换挡力(F_o)传送到第一摩擦面上作为摩擦表面的啮合力、并且产生同步转动力矩的反向转动力矩以在达到同步时使第一和第二止动件脱开。为了增加摩擦表面的啮合力，第一和第二个自助力装置当进入啮合时对同步力矩起反应在换挡力(F_o)的方向上产生一个附加的轴向力(F_a)。第一和第二自助力装置包括通过止动件使附加的轴向力(F_a)指向第一摩擦表面上的装置。

该离合器的特征是：轮毂的外圆周具外花键；阻环包括第一个摩擦表面和第二止动件上的多个第二止动表面，阻环离开轮毂而朝向第二摩擦表面作轴向移动。第一个爪式装置的中心孔和内花键位于换挡套筒上。第一个自助力装置包括在轮毂的外圆周上的一组第一自助力斜面。一组刚性构件被安装在换挡套筒上以限制其相对转动及实质上的轴向移动。每个刚性构件的一侧为第二自助力装置的一个具第二角度的自助力平面，每个刚性构件的另一侧为第一止动件的一个止动面。每个刚性构件被第二止动面之一和第一个自助力表面之一插入使轴向上的换挡力(F_o)和附加轴向力(F_a)均可通过刚性构件被传递。

附图中给出了本发明的同步器，其中：

图1为在空挡位置上双动式阻环型同步器的截面图，它绕轴中心线旋转。

图2和图3为去除了部分内容的图1中的零件按轴中心线方向的脱开视图。

图4为图1中同步器构件的脱开视图，它相对于图1旋转了90°，相对于图5-7旋转了60°，并除去了图1和图6中的换挡套筒。

图5为图1，4和7中的阻环的脱开视图。

图6为图1中的同步器的换挡套筒的脱开视图。

图7为图4的组件相对于图4旋转60°并装入了图8中的刚性构件。

图8为图1和图7中的一个刚性构件的立体图。

图9为在图1-8中的自助力件和止动件的另一个实例的示意图，元件的几个运行阶段也可用于图1-8的实例中。

图10为通过同步器构件的止动件表面起作用的轴向力和转矩的图解说明。

图11，12，13A和13B为图9A-9H的同步器部件的三个改进型实例。