[发明专利]具有自增力效应的同步器

说明书

本发明涉及一种具有自增力效应的摩擦环式同步器。

众所周知，在多传动比的传动装置中可使用摩擦环式同步器。这种装置包括多对摩擦副和爪式元件分别用以完成同步运动和可靠地接合一齿轮与轴，预增力总成用以接合摩擦元件以响应接合套初始接合运动，毂可转动地安装在传动轴上并带有外花键齿，该齿可移动地容纳接合套的内花键齿，接合套通常具有爪式元件对中的一对，摩擦环带有同步齿，其在完成同步运动前用以抑止接合套的接合运动以及用于从接合套传递换档力以增加摩擦元件的啮合力。

人们也知道在多传动比传动技术中使用同步装置来减少全部或一些传动齿传动速比的变换时间。同时，人们也懂得通过使用自增力型同步装置来降低操作车辆所需的换档力，即施加到接合套上的力。由于操作者所需的换档力主要随车辆尺寸及重量的增加而增加，所以自增力型同步装置对于卡车非常重要，并特别适用于重型卡车。本文中参考的自增力型摩擦环式同步器可参见美国专利No.3,548,983。销型自增力同步器可参见美国专利No.5,092,439。

本发明的目的在于提供一种经改进的自增力型摩擦环式同步器。

根据本发明的一种同步器机构，它包括绕同一轴线作相对转动的第一和第二驱动元件以及用于摩擦同步并可靠连接所述驱动元件的离合器，该离合器包括：带有第一齿的接合套，可从空档位置沿轴向移至与第二齿接合的位置，以便响应在轴向换档力(F₀)作用下接合套向第二齿的接合运动而可靠连接驱动元件；带有第一摩擦面的第一摩擦装置，可响应接合套的接合运动而轴向移动来接合一第二摩擦装置的第二摩擦面以产生一同步扭矩(T₀)；固定在第一驱动件上的毂，包括一外圆周面，该面具有多个可滑动接受第一齿的、周向间隔开的、沿轴向延伸的凹槽；第一和第二同步环，分别被固定在第一摩擦装置和接合套上，可结合以防止第一和第二齿的非同步接合；预增力装置，用于响应接合套在换档力(F₀)作用下所作的初始接合运动将摩擦装置接合，以产生一个初始同步扭矩将同步环接合；自增力装置，被固定在接合套和毂上，可响应同步环的接合及毂与接合套之间的相对转动而移动接合，自增力装置被接合后反作用于同步扭矩以产生一个经同步环传递的、在换档力(+F₀)方向上的附加轴向力(+Fa)以进一步加强摩擦面的接合力；接合套包括第三齿；毂包括多个间隔地配置在第一凹槽之间的、可滑动地接受第三齿的、轴向延伸的第二凹槽，在处于空档位置和同步环的接合位置时，第一和第二凹槽最少分别应有一部分第一和第三齿配置在其间，凹槽相对于其中的齿的周向宽度应允许接合套与毂间可相对转动，从而在接合套的接合运动期间，完成自增力装置的接合，当第一和第二齿被接合以防止接合套与毂之间的相对转动时，第二凹槽的一部分紧密接受第三齿；

其特征在于，接合套上包括一径向延伸的凸缘；第一同步环装置由多个周向间隔开的，从第一摩擦元件刚性地轴向延伸的且进入凸缘开孔中的锁销式装置所限定；第二同步环装置沿所述开孔限定。

下面，结合附图来说明本发明的同步器：

图1为处于空档位置的并可绕传动轴轴线转支的双作用摩擦环形同步器剖面图；    

图2由图1中的传动轴轴向向左看到的部分去除的毂件立体视图；

图3-8所示为沿线3-3径向内视的同步器元件的几个工作阶段；

图9为作用在同步器同步面的轴向力及扭矩图解示图；

图10为图1-9的本发明双作用销式同步器的剖面图。

术语“同步离合器”表示通过刚性离合器将可选择传动速比齿轮接合在传动轴上的离合器，其中直到与刚性离合器相联系的同步摩擦离合器元件达到基本同步后，刚性离合器的接合才被阻止。术语“自增力效应”表示带有斜面或凸轮或其它此类装置的同步离合器可产生与摩擦同步器的同步扭矩成正比提高的接合力。

参考图1-8，图中所示为形成多级变速传动装置一部分的齿轮及同步器总成10。该总成10包括局部绘出的可以以中轴线12a为轴转动的传动轴12，松套在传动轴上并轴向隔开的齿轮14、16且应用已知方式保证这两个齿轮没有相对于传动轴的轴向移动，以及一双作用同步离合装置18。