Патент на изобретение №2293227

(54) СБОРОЧНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ СИНХРОНИЗИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ В КОРОБКЕ ПЕРЕДАЧ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к системам структурирования для синхронизирующих устройств. Система имеет синхронизирующее устройство, включающее в себя водило, которое установлено на вращающемся валу и которое имеет участок ступицы, соединенный с валом, а также участок перемычки, выступающий в радиальном направлении от участка ступицы, внешняя периферия которого поддерживается водилом для объединенного вращения с ним, но обладает подвижностью в осевом направлении относительно него. Муфта включения окружает водило кольцеобразным образом, посредством чего водило может быть присоединено к соединительному элементу, который присоединен к зубчатому колесу, установленному на валу. Синхронизирующее устройство содержит по меньшей мере одно внутреннее синхронизирующее кольцо с конической внешней поверхностью трения и внешнее синхронизирующее кольцо с конической внутренней поверхностью трения и внешними блокирующими зубьями на внешней периферии кольца. В вариантах двойной или тройной синхронизации синхронизирующее устройство содержит синхронизирующее кольцо, которое является промежуточным между внутренним и внешним синхронизирующими кольцами соответственно и которое имеет и внутреннюю, и внешнюю конические поверхности трения. Система пригодна для использования для вариантов одинарной, двойной или тройной синхронизации. Внешнее синхронизирующее кольцо, снабженное блокирующими зубьями, имеет на своем самом внутреннем в радиальном направлении участке приводные выступы, которые зацепляются по меньшей мере на полпути в участке перемычки водила, посредством чего каждый приводной выступ предназначен для приводного зацепления с участком перемычки водила в отверстии зацепления, проходящем через участок перемычки для соответствующего приводного выступа. Каждый выступ внешнего синхронизирующего кольца (запирающего конуса) также имеет зацепляющийся с ним, в вариантах двойной или тройной синхронизации направленный в осевом направлении приводной выступ на внутреннем синхронизирующем кольце. Промежуточное синхронизирующее кольцо, с которым контактирует коническая внутренняя поверхность трения внешнего синхронизирующего кольца, снабженного блокирующими зубьями, имеет на своей стороне, обращенной от участка перемычки водила, один или более направленных в осевом направлении приводных выступов, каждый из которых зацепляется в выемке в соединительном элементе смежного зубчатого колеса. Техническим результатом является уменьшение соединяемых компонентов. 6 з.п. ф-лы, 29 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение касается системы структурирования для синхронизирующих устройств, предназначенных для коробки передач вида, указанного в преамбуле п.1 формулы изобретения.

Уровень техники

Синхронизирующее устройство вышеупомянутого вида включает в себя водило, которое размещено на вращающемся валу для объединенного вращения с ним, и которое имеет не только участок ступицы, но также и участок перемычки, поддерживающий объединенное вращение с ней, но перемещаемым в осевом направлении образом, муфту включения (синхронизирующую муфту), перемещение которой позволяет водилу, а следовательно, валу, подсоединяться к соединительному элементу, принадлежащему зубчатому колесу коробки передач. Этот соединительный элемент может принимать форму участка зубчатого колеса той же самой коробки передач или быть элементом, жестко соединенным с упомянутым зубчатым колесом. Синхронизирующее устройство дополнительно включает в себя по меньшей мере два синхронизирующего кольца с взаимодействующими коническими поверхностями трения.

Синхронизирующие устройства этого вида уже известны и включают в себя варианты, которые могут быть предназначены для выполнения одинарной, двойной или тройной синхронизации.

В качестве примеров такой известной техники можно привести синхронизирующий механизм согласно патенту Швеции SE 448182 и синхронизирующее устройство согласно патенту Германии DE 19928597 А1.

Однако оба эти описания касаются устройств относительно сложной конструкции, которые содержат большое количество составляющих конструктивных элементов различных видов и не обеспечивают рациональное конструирование одинарной, двойной или тройной синхронизаций, используя ограниченное количество стандартизированных основных компонентов, которые можно легко объединять для формирования альтернативной синхронизации, предназначенной для конкретного случая. Конкретное неудобство синхронизирующего устройства согласно упомянутому описанию патента Германии заключается в том, что осевая габаритная длина устройства является неудобно большой. Что касается синхронизирующего устройства согласно вышеупомянутому описанию патента Швеции, можно отметить, что оно имеет специальную противодействующую шайбу (пластину), которая соединяет вместе внешнее и внутреннее синхронизирующие кольца (то есть запирающий конус и внутренний конус) передающим скручивающее усилие способом. Это приводит в целом к синхронизирующему вращающему моменту, передаваемому запирающему конусу. Поэтому блокирующие зубья запирающего конуса можно делать относительно остроконечными, и это означает, что переключение скорости с помощью коробки передач, подсоединенной таким образом, становится легче, поскольку для переключения передач требуется меньшее усилие. Однако неудобство такого синхронизирующего механизма, снабженного противодействующей шайбой, заключается в том, что толщина материала шайбы и расположение последней рядом с перемычкой водила увеличивают осевую толщину механизма.

Задачи изобретения

Основной задачей изобретения является создание нового типа системы структурирования для альтернативных вариантов синхронизирующих устройств (для одинарной, двойной или тройной синхронизации), которая обеспечивает возможность получения любого из вышеупомянутых трех вариантов синхронизации, используя относительно небольшое количество соединяемых стандартных компонентов (изделий).

Другой существенной задачей является создание такой системы структурирования, которая приводит к компактной конструкции с короткой габаритной длиной соответствующего синхронизирующего устройства, и которая обеспечивает возможность создания “базисной коробки передач” с синхронизирующими устройствами такой стандартизированной конструкции, чтобы она была по всем основным элементам подобна, независимо от того, предназначена ли коробка передач для ручного или электронного управления.

Дополнительной задачей является обеспечить сборку (а также разборку или демонтаж) составляющих деталей синхронизирующего устройства, которая должна быть более легкой для выполнения.

Также желательно обеспечить синхронизирующее устройство, которое имеет характеристики переключения передач, обеспечивающие относительно легкое переключение скоростей с помощью коробки передач, в которую встроено устройство.

Краткое изложение сущности изобретения

Вышеупомянутые задачи решены в соответствии с изобретением посредством системы структурирования такого вида, как обозначено во введении, демонстрирующего также отличительные особенности, как указано в отличительной части п.1 формулы изобретения. Различные варианты системы структурирования синхронизации в соответствии с изобретением, которые дополнительно разработаны и являются предпочтительными по сравнению с соответствующими существующими альтернативными вариантами синхронизации, могут дополнительно продемонстрировать признаки, указанные в зависимых пп.2-7 формулы изобретения.

Основная отличительная особенность новой системы структурирования в соответствии с изобретением заключается в том, что ее можно использовать для вариантов одинарной, двойной или тройной синхронизации, поскольку внешнее синхронизирующее кольцо, которое снабжено блокирующими зубьями и в дальнейшем называется “запирающим конусом”, имеет на своем самом внутреннем в радиальном направлении участке один или более приводных выступов, направленных радиально внутрь, каждый из которых предназначен для приводного зацепления в пределах участка перемычки водила в отверстии зацепления, которое проходит через участок перемычки и предназначено для приводного выступа. В вариантах двойной или тройной синхронизации также имеется взаимное зацепление в каждом из этих отверстий зацепления направленного в осевом направлении приводного выступа на внутреннем синхронизирующем кольце с приводным выступом запирающего конуса, посредством чего синхронизирующее кольцо, с которым внешнее синхронизирующее кольцо (запирающий конус), снабженное блокирующими зубьями, находится в контакте через свою коническую внутреннюю поверхность трения, имеет на своей стороне, обращенной от участка перемычки водила, один или более направленных в осевом направлении приводных выступов, каждый из которых зацепляется в выемке в соединительном элементе смежного зубчатого колеса.

Синхронизирующие кольца (синхронизирующие конусы), которые снабжены коническими поверхностями трения и которые через их соответствующие приводные выступы, направленные радиально внутрь, находятся в приводном зацеплении с водилом (то есть приводятся им в действие) в связанных с ними отверстиях, проходящих через участок перемычки, приводят к очень компактному в осевом направлении “раздвигаемому” расположению синхронизирующих колец, посредством чего участок перемычки водила эффективно используется (оптимальным образом относительно пространства) по всей величине его толщины.

Практически, водило синхронизирующего устройства в коробке передач транспортного средства в общем размещают в области между двумя разделенными в осевом направлении зубчатыми колесами, установленными для вращения на валу, каждое из которых снабжено соединительным элементом, который является смежным с водилом, и через который водило может приводным образом подсоединяться посредством осевого перемещения муфты включения и во время активизирования имеющихся синхронизирующих колец. В таких случаях количество синхронизирующих колец (конусов) может быть различным на противоположных сторонах водила, чтобы удовлетворять величине синхронизирующего действия (действия трения, с целью уравнивания скоростей вращения), которое должно применяться на соответствующих сторонах водила. Это в общем имеет место, если требуется манипулировать большими синхронизирующими мощностями (например, для переключения на 1-ую передачу при приведении транспортного средства в движение), требуется большее количество взаимодействующих синхронизирующих колец (например, тройная синхронизация), чем в ситуациях, когда вовлекаются меньшие синхронизирующие мощности (например, при переключении с 4-ой на 5-ую передачу, для которого может быть достаточно одинарной или двойной синхронизации), если в обоих ситуациях должно быть достигнуто приблизительно одинаковое “ощущение переключения передачи”, что является желательным, в частности, в случае ручных коробок передач.

Вариант с двумя синхронизирующими кольцами (то есть одинарная синхронизация) на одной стороне водила, в комбинации с тремя синхронизирующими кольцами (двойная синхронизация) на противоположной стороне водила, может демонстрировать характерные особенности, указанные в отличительной части п.2 формулы изобретения.

В альтернативном варианте, который содержит три синхронизирующих кольца на одной стороне водила (двойная синхронизация) в комбинации с четырьмя синхронизирующими кольцами на противоположной стороне водила (то есть тройная синхронизация), система может демонстрировать характерные особенности, указанные в отличительной части п.3 формулы изобретения. В этом случае коническая внутренняя часть самого внутреннего третьего синхронизирующего кольца прикладывается к соответствующему коническому кольцеобразному фланцевому участку смежного соединительного элемента зубчатого колеса, который может быть либо фланцевым элементом, прикрепленным к конкретному зубчатому колесу, либо принимать форму изготовленного за одно целое бокового участка того же самого зубчатого колеса.

Конкретно из соображений промышленной технологии и для обеспечения возможности использовать стандартизированный тип водила в коробке передач, которая включает в себя два или более водил с разными радиальными размерами ступицы/перемычки, причем водилы отличаются друг от друга наличием различных радиальных расстояний между зубьями водила на внешней в радиальном направлении части участка перемычки водила и внешней стороне вала коробки передач, на котором смонтирован участок ступицы водила, может быть выгодно, что участок ступицы водила связан с валом, и для объединенного вращения с ним, через муфту водила, которая прикреплена к валу, и для объединенного вращения с ним, и которая имеет внешние направленные в осевом направлении гребни, между которыми зацепляются пазы участка ступицы, на внутренней окружности последней. В таких случаях муфта водила используется как переходная деталь (переходной промежуточный элемент) между внутренней частью участка ступицы водила и валом, к которому водило должно быть присоединено приводным образом.

Чтобы получить настолько короткую осевую габаритную длину водила с его связанными синхронизирующими кольцами на соответствующих сторонах участка перемычки, насколько возможно, целесообразно, чтобы приводные выступы, направленные радиально внутрь внешних синхронизирующих колец (запирающих конусов), которые снабжены блокирующими зубьями, и направленные в осевом направлении выступы на других синхронизирующих кольцах, зацепляющиеся с участком перемычки водила, все были расположены полностью или почти полностью внутри отверстий зацепления, проходящих через участок перемычки. Результатом является максимальное использование участка перемычки, который предпочтительно имеет по существу постоянную толщину перемычки в этой области зацепления.

В начале процесса синхронизации муфта включения перемещается в осевом направлении к зубчатому колесу, которое подлежит зацеплению, то есть в осевом направлении внутрь по смежному, примыкающему в осевом направлении внешнему синхронизирующему кольцу (запирающему конусу), и частично проходит его. В этом случае между этим синхронизирующим кольцом, снабженным блокирующими зубьями, и внешней в радиальном направлении частью участка перемычки находится соответствующий предварительно синхронизирующий элемент, предпочтительно в форме кольцеобразной проволочной пружины, который подобными гребню соединительными зубьями на внутренней части муфты включения вжимается в контакт с выступающим в радиальном направлении приводным участком синхронизирующего кольца, причем этот участок снабжен блокирующими зубьями. Этот проволочной пружинный элемент устанавливают в области непосредственно внутри концевых участков “подреза” внешних зубьев водила участка перемычки водила.

Легко устанавливать проволочной пружинный элемент в области внутри концевых участков подреза зубьев водила, которые надежно удерживают проволочной пружинный элемент в его установочном положении, даже когда муфта включения передвинута в ее положение зацепления шестерни на противоположной в осевом направлении стороне водила. Чтобы обеспечить возможность установить проволочный пружинный элемент, этот проволочной пружинный элемент и муфта включения не должны быть повернуты в какое-либо конкретное установочное положение пружины.

Это в общем имеет место, когда сила, прикладываемая наиболее удаленным синхронизирующим кольцом (запирающим конусом) к одному или более синхронизирующим кольцам, расположенным внутри него, может быть установлена посредством выбора проволочного пружинного элемента с такими размерами, чтобы обеспечить соответствующую создающую предварительный натяг силу и соответствующие контактные углы относительно муфты включения и запирающего конуса.

Краткое описание чертежей

Теперь изобретение будет дополнительно описано и пояснено ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, изображающие варианты осуществления синхронизирующих устройств (и их частей), сконструированных с помощью системы структурирования в соответствии с изобретением.

На чертежах:

фиг.1 изображает осевое продольное сечение через первое синхронизирующее устройство, сконструированное с помощью системы структурирования согласно изобретению;

фиг.2 изображает схематический частичный вид “в разобранном виде” в плоскости некоторых из соединительных и блокирующих зубьев, которые формируют часть синхронизирующего устройства согласно фиг.1;

фиг.3 изображает на виде, соответствующем фиг.1, осевое продольное сечение через второе синхронизирующее устройство, сконструированное в соответствии с изобретением;

фиг.4 изображает на таком же виде, как на фиг.2, соединительные и блокирующие зубья, которые формируют часть синхронизирующего устройства согласно фиг.3;

фиг.5A-13A изображают последовательные этапы в процессе синхронизации для тройного синхронизирующего устройства, сконструированного в соответствии с изобретением, как просматривается в осевом продольном сечении;

фиг.5B-13B изображают аналогичные виды, как на фиг.2 и 4, взаимных положений соединительных и блокирующих зубьев, которые формируют часть синхронизирующего устройства согласно фиг.5А-13A;

фиг.14 изображает водило;

фиг.15 и 16 изображают диски сцепления;

фиг.17 и 18 изображают запирающие конусы;

фиг.19 и 20 изображают внутренние синхронизирующие кольца;

фиг.21 изображает муфту включения;

фиг.22 и 23 изображают промежуточные синхронизирующие кольца; и

фиг.24 изображает проволочной пружинный элемент для синхронизирующих устройств, изображенных на фиг.1 и 3 соответственно;

фиг.25-26 изображают примеры того, как два различных синхронизирующих устройства могут быть установлены на валу в коробке передач;

фиг.27-29 наконец изображают альтернативный вариант приводного соединения между запирающим конусом и внутренним конусом.

Описание предпочтительных вариантов осуществления

Фиг.1 изображает первое синхронизирующее устройство 2, сконструированное с помощью системы структурирования в соответствии с изобретением и включающее в себя водило 6, которое можно монтировать на вращающемся валу 4 коробки передач, и для объединенного вращения с ним, и которое содержит не только участок 8 ступицы, подсоединяемый к валу 4 (изображенный только на фиг.25-26), но также и участок 10 перемычки, выступающий в радиальном направлении от упомянутого участка 8 ступицы. На внешней периферии участка перемычки водило 6 имеет внешнюю часть 12, которая расширена в осевом направлении к боковым сторонам, и которая снабжена на внешней стороне направленными в осевом направлении зубьями 14 водила (см. фиг.13A). На внешней стороне этой внешней части 12 водило поддерживает муфту 16 включения (см. фиг.21), которая установлена для объединенного вращения с водилом, но может перемещаться в осевом направлении относительно него, и которая окружает водило кольцеобразным образом. Муфта включения внутри снабжена направленными в осевом направлении подобными гребню соединительными зубьями 18, которые зацепляются в промежутках между зубьями 14 водила. Посредством осевого перемещения муфты 16 включения водило может быть подсоединено после активизирования ряда взаимодействующих синхронизирующих колец, расположенных внутри зубьев 14 водила, к внешним соединительным зубьям 20′ и 20″ соответственно на соединительных элементах 22′ и 22″, закрепленных соответственно на боковых сторонах зубчатых колес 21 и 23 (изображены только на фиг.25-26), которые установлены для вращения на валу 4 (через подшипники 25, 27).

В синхронизирующем устройстве 2 согласно фиг.1 синхронизирующие кольца на левой стороне (сторона одинарной синхронизации) водила 6 содержат внешнее синхронизирующее кольцо (запирающий конус) 24a с внешними блокирующими зубьями 26 и расположенное внутри них внутреннее синхронизирующее кольцо 28 с тремя разделенными по окружности направленными в осевом направлении приводными выступами 30a, каждый из которых зацепляется в своей соответствующей выемке 32a в смежном соединительном элементе 22′.

На правой стороне (сторона двойной синхронизации) водила 6 синхронизирующие кольца содержат внешнее синхронизирующее кольцо (запирающий конус) 24b и промежуточное синхронизирующее кольцо (промежуточный конус) 34 (см. фиг.22) с тремя направленными в осевом направлении приводными выступами 30b, каждый из которых зацепляется в своей соответствующей выемке 32b в смежном соединительном элементе 22″. Каждый из запирающих конусов 24a и 24b имеет три разделенные по окружности приводные выступа 36a и 36b соответственно, направленные внутрь, на их самом внутреннем в радиальном направлении участке, и каждый такой приводной выступ предназначен для приводного зацепления с участком 10 перемычки водила 6 в отверстии 38 зацепления, проходящем через участок перемычки.

Таким образом, водило 6 имеет (см. фиг.14) шесть таких отверстий 38, три из которых используются выступами 36a, а другие три – выступами 36b. В радиальном направлении внутри промежуточного конуса 34 имеется внутреннее синхронизирующее кольцо (внутренний конус) 40 с тремя разделенными по окружности направленными в осевом направлении приводными выступами 42 (см. фиг.1 и фиг.20), которые зацепляются с приводными выступами 36b запирающего конуса 24b.

В синхронизирующем устройстве 102, изображенном на фиг.3, синхронизирующие кольца на левой стороне (сторона двойной синхронизации) водила 6 в принципе имеют такую же конструкцию, как синхронизирующие кольца на правой стороне устройства 2 (фиг.1), так что для соответствующих частей на фиг.3 используются такие же ссылочные позиции, но увеличенные на величину 100; другими словами, используются ссылочные позиции 124, 134, 140 для конусов и 136, 130, 142 для приводных выступов. На правой стороне (сторона тройной синхронизации) запирающий конус обозначен ссылочной позицией 144, тогда как пара промежуточных синхронизирующих колец (промежуточных конусов) обозначена соответственно ссылочными позициями 146 и 148. Самый внутренний промежуточный конус 148 имеет три приводных выступа 142, выступающий внутрь в осевом зацеплении с приводными выступами 144 запирающего конуса. Коническая внутренняя часть промежуточного конуса 148, таким образом, опирается на коническую внешнюю сторону взаимодействующего кольцеобразного фланцевого участка 150, расположенного внутри соединительного элемента 122 (см. фиг.16), который жестко соединен с зубчатым колесом 29, поддерживаемым для вращения на валу 4 (см. фиг.26).

В синхронизирующих устройствах согласно фиг.1 и фиг.3 участок 8 ступицы водила 6 соединен с валом 4 и для объединенного вращения с ним (см., в частности, фиг.25-26), через муфту 52 водила, которая прикреплена к валу, и для объединенного вращения с ним, и которая имеет внешние направленные в осевом направлении гребни 54, между которыми зацепляются пазы 56 участка ступицы. Приводные выступы 36a, 36b и 136a, 136b соответственно запирающих конусов 24a, 24b и 124, 144, соответственно выступы которых направлены по существу радиально внутрь и расположены в области центральной плоскости (перпендикулярной валу 4) участка 10 перемычки, полностью расположены в пределах отверстий 38 зацепления. На противоположных боковых сторонах водила 6 предварительно синхронизирующие пружинные элементы в форме кольцеобразных проволочных пружин 58 (см. фиг.24), концы которых расположены близко друг к другу в направлении по окружности, размещены между внешней в радиальном направлении частью 12 участка 10 перемычки и смежными запирающими конусами 24a, 24b и 124, 144 соответственно. Эти проволочные пружины 58 устанавливают в области непосредственно внутри концевых участков 60 подреза (см. фиг.13A) зубьев 14 водила на расширенной внешней части 12 участка 10 перемычки водила 6.

Расположение углублений 32a и 32b в имеющих форму диска соединительных элементах 22′ и 22″ соответственно иллюстрируется на фиг.15 и фиг.16, а запирающий конус, соответствующий запирающим конусам 24b, 124 и 144, изображен на фиг.18. Промежуточные конусы 34, 134, 146 и 148 изображены на фиг.22 и фиг.23 соответственно.

Теперь будут кратко описаны последовательные этапы процесса синхронизации в синхронизирующем устройстве (см. фиг.5-13) относительно варианта, который отличается одинарной синхронизацией с обеих сторон водила 6. В этом варианте синхронизирующее устройство содержит, как иллюстрируется, два однородных запирающих конуса 62, взаимодействующих с двумя аналогичным образом однородными внутренними конусами 64 (см. фиг.5A), и эти последние имеют такой же тип, как внутреннее синхронизирующее кольцо (внутренний конус) 28 в варианте, соответствующем фиг.1. В этом случае запирающие конусы 62 (см. фиг.5) имеют три направленных в осевом направлении приводных выступа 66, которые соответственно зацепляются с противоположного направления в трех из шести отверстий 38 зацепления, проходящих через водило 6 (см. фиг.14).

Ради простоты ссылочные обозначения для частей/компонентов в основном указаны только на фиг.5A и 5B, так как они являются такими же частями/компонентами, как на чертежах, изображающих другие последовательные этапы процесса синхронизации (фиг.6 – фиг.13).

В процессе синхронизации, иллюстрируемом на фиг.5 – фиг.13, осевое перемещение синхронизирующей муфты (муфты включения) 16 осуществляется традиционно посредством вилки переключения передач, здесь не показанной, которая зацепляется в кольцеобразной канавке 70, и которая управляется через промежуточные соединительные детали посредством рычага переключения передач или селектора переключения передач водителем транспортного средства, в котором соответствующая коробка передач с изображенным синхронизирующим устройством образует часть карданной передачи. Фиг.5 (содержащая фиг.5A и 5 В) изображает синхронизирующее устройство в его нейтральном положении.

Теперь, когда зубчатое колесо жестко соединено с имеющим форму диска соединительным элементом 22′, подлежащим подсоединению (связи приводным образом) к валу 4 коробки передач, к которому прикреплено водило 6 для объединенного вращения с упомянутым валом, муфта включения перемещается влево из нейтрального положения на фиг.5 к положению применения, изображенному на фиг.6, посредством чего рифленые обратные стороны соединительных зубьев 18 вжимают проволочную пружину 58, служащую в качестве предварительно синхронизирующего элемента, в контакт с запирающим конусом 62, внутренняя коническая поверхность трения которого таким образом приводится во фрикционный контакт с конической внешней стороной внутреннего конуса 64. Затем запирающий конус 62 поворачивается относительно водила 6 в запирающее положение, изображенное на фиг.7, посредством чего блокирующие зубья 26 препятствуют дополнительному осевому перемещению влево муфты включения. Во время продолжающейся синхронизации, изображенной на фиг.8, трение между запирающим конусом 62 и внутренним конусом 64 производит дополнительное синхронизирующее действие, приводящее к вращению по часовой стрелке, изображенному на фиг.9, когда блокирующие зубья 26 больше не препятствуют дальнейшему осевому перемещению муфты включения к положению шабрения, изображенному на фиг.10, в котором предотвращается дальнейшее осевое перемещение соединительных зубьев муфты включения вместо того, чтобы они являлись теперь в осевом направлении центрированными относительно соединительных зубьев 20′ соединительного элемента 22′.

После этого процесс синхронизации завершается последовательным поворачиванием внутрь, изображенным на фиг.11 и фиг.12, соединительного элемента 22′ относительно муфты 16 включения, и это поворачивание внутрь заканчивается, когда соединительные зубья 18 муфты включения достигают положения, в котором они могут перемещаться за концы соединительных зубьев 20′ в промежуток между последними, в окончательное соединенное положение, изображенное на фиг.13. В этой ситуации зубчатое колесо соединено с соединительным элементом 22′ через соединительные зубья 20′ элемента 22′, муфта 16 включения соединена с этими зубьями, а водило 6 приводным образом соединено с валом, и для объединенного вращения с ним, на котором водило размещено для объединенного вращения с упомянутым валом.

Наконец, фиг.27-29 изображают для простоты в варианте с синхронизацией, показанной только на одной стороне, как приводные выступы 236′ и 236″ соответственно запирающих конусов 224′ и 224″, соответственно могут быть сконструированы для одинарной, двойной и тройной синхронизации (см. фиг.27, фиг.28 и фиг.29 соответственно). Как показано на фиг.28-29, внутренние конусы 240 и 248 соответственно в этом случае снабжены углублениями 250 на боковых гранях, которые обращены к водилу 6, и в этих углублениях направленные в осевом направлении изогнутые концевые участки 252 приводных выступов 236′, 236″ запирающих конусов 224′, 224″ зацепляются для прямого соединения вместе внутреннего конуса и запирающего конуса, без силовой передачи через водило. Количество приводных выступов предпочтительно может быть равно трем, пяти и семи для одинарной, двойной и тройной синхронизации, в то время как количество отверстий 38 зацепления, проходящих через участок 10 перемычки водила 6, равно двенадцати.

Формула изобретения

1. Система структурирования для синхронизирующих устройств в коробке передач, предпочтительно коробке передач транспортного средства, в которой синхронизирующее устройство включает в себя водило, которое установлено на вращающемся валу (4) для объединенного вращения с ним и которое имеет участок (8) ступицы, соединенный с валом, а также участок (10) перемычки, выступающий в радиальном направлении от участка ступицы, внешняя периферия которого поддерживается водилом для объединенного вращения с ним, но обладает подвижностью в осевом направлении относительно него, муфту (16) включения, окружающую водило кольцеобразным образом, посредством чего водило может быть присоединено к соединительному элементу (22′, 22″), который присоединен к зубчатому колесу, установленному вращающимся образом на валу, а также по меньшей мере одно внутреннее синхронизирующее кольцо (28, 40, 140) с конической внешней поверхностью трения и внешнее синхронизирующее кольцо (24а, 24b, 124, 144) с конической внутренней поверхностью трения и внешними блокирующими зубьями (26) на внешней периферии кольца, и в вариантах двойной или тройной синхронизации синхронизирующее кольцо (34, 146, 148), которое является промежуточным между внутренним и внешним синхронизирующими кольцами соответственно и которое имеет и внутреннюю, и внешнюю конические поверхности трения, отличающаяся тем, что система структурирования пригодна для использования для вариантов одинарной, двойной или тройной синхронизации и внешнее синхронизирующее кольцо (24а, 24b, 124, 144), снабженное блокирующими зубьями (26), имеет на своем самом внутреннем в радиальном направлении участке приводные выступы (36а, 36b, 66), которые зацепляются по меньшей мере на полпути в участке перемычки водила, посредством чего каждый приводной выступ предназначен для приводного зацепления с участком (10) перемычки водила в отверстии (38) зацепления, проходящем через участок перемычки для соответствующего приводного выступа, причем каждый выступ внешнего синхронизирующего кольца (запирающего конуса) также имеет зацепляющийся с ним в вариантах двойной или тройной синхронизации направленный в осевом направлении приводной выступ (42) на внутреннем синхронизирующем кольце (28), и промежуточное синхронизирующее кольцо (34, 134, 146), с которым контактирует коническая внутренняя поверхность трения внешнего синхронизирующего кольца, снабженного блокирующими зубьями (26), имеет на своей стороне, обращенной от участка перемычки водила, один или более направленных в осевом направлении приводных выступов (30а, 30b, 130), каждый из которых зацепляется в выемке в соединительном элементе (22, 122) смежного зубчатого колеса.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что водило (6) размещено в области между двумя разделенными в осевом направлении зубчатыми колесами, установленными вращающимся образом на валу, каждое из которых снабжено соединительным элементом (22′, 22″), смежным с водилом, посредством чего водило может быть приводным образом подсоединено путем осевого перемещения муфты (16) включения и активизирования имеющихся синхронизирующих колец, при этом на одной стороне водила (6) внешнее синхронизирующее кольцо (24а), снабженное блокирующими зубьями, контактирует с внутренним синхронизирующим кольцом (28), которое имеет по меньшей мере один направленный в осевом направлении приводной выступ (30а), который зацепляется в выемке (32а) в соединительном элементе (22′) смежного зубчатого колеса, а на противоположной другой стороне водила другое внешнее синхронизирующее кольцо (24b) находится в контакте с промежуточным синхронизирующим кольцом (34), которое выполнено коническим с обеих сторон и по меньшей мере одним направленным в осевом направлении выступом (30b) зацепляется в выемке в соединительном элементе (22″) смежного зубчатого колеса и опирается внутри на внутреннее синхронизирующее кольцо (40), снабженное направленным в осевом направлении выступом (42), который находится в зацеплении с выступом запирающего конуса в одном из отверстий (38) зацепления в участке перемычки водила.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что водило (6) размещено в области между двумя разделенными в осевом направлении зубчатыми колесами, вращающимся образом установленными на валу, каждое из которых снабжено соединительным элементом (22, 122), смежным с водилом, посредством чего водило может быть присоединено приводным образом путем осевого перемещения муфты (16) включения и активизирования имеющихся синхронизирующих колец, при этом на одной стороне водила внешнее синхронизирующее кольцо (124), снабженное блокирующими зубьями, находится в контакте с промежуточным синхронизирующим кольцом (134), которое выполнено коническим с обеих сторон, по меньшей мере через один направленный в осевом направлении выступ (130) зацепляется в выемке в соединительном элементе смежного зубчатого колеса и опирается внутри на внутреннее синхронизирующее кольцо (140), снабженное направленным в осевом направлении выступом (42), который находится в зацеплении внутри одного из отверстий (38) зацепления в участке перемычки водила, а на противоположной другой стороне водила другое внешнее синхронизирующее кольцо (144) находится в контакте с промежуточным синхронизирующим кольцом (146), которое выполнено коническим с обеих сторон, по меньшей мере через один направленный в осевом направлении выступ (130) зацепляется в выемке в соединительном элементе (122) смежного зубчатого колеса и опирается внутри на само внутреннее синхронизирующее кольцо (148), которое выполнено коническим с обеих сторон и имеет по меньшей мере один направленный в осевом направлении выступ (142), который в одном из отверстий (38) зацепления зацепляется с выступом запирающего конуса (144), и коническая внутренняя часть указанного последним самого внутреннего синхронизирующего кольца (148) опирается на поверхность взаимодействующего конического кольцеобразного фланцевого участка (150) соединительного элемента смежного зубчатого колеса.

4. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что участок (8) ступицы водила присоединен к валу (4) для объединенного вращения с ним через муфту (52) водила, которая прикреплена к валу для объединенного вращения с ним и имеет внешние направленные в осевом направлении гребни, между которыми зацепляются пазы (56) на внутренней периферии участка ступицы.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что приводные выступы (36а, 36b) одного или более внешних синхронизирующих колец (запирающих конусов), снабженные блокирующими зубьями (26), выступы которых предпочтительно направлены радиально внутрь и расположены в области центра участка перемычки, и направленные в осевом направлении выступы (42, 142) на других синхронизирующих кольцах, зацепляющиеся с выступами соответствующих запирающих конусов, причем все выступы расположены внутри отверстий (38) зацепления, проходящих через участок перемычки, который имеет в этой области по существу постоянную толщину перемычки.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что на каждой стороне водила кольцеобразный предварительно синхронизирующий пружинный элемент (58), установленный в области непосредственно в пределах концевых участков (60) подреза зубьев водила, размещен между внешней в радиальном направлении частью (12), снабженной внешними зубьями (14) водила, участка (10) перемычки и соответствующим смежным внешним синхронизирующим кольцом.

7. Система по п.6, отличающаяся тем, что предварительно синхронизирующий пружинный элемент имеет форму проволочной пружины (58).

РИСУНКИ