本發(fā)明涉及一種換擋變速器的鎖止式同步組件，其具有：同步環(huán)，所述同步環(huán)能圍繞變速器軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并且具有鎖止嚙合部以及摩擦圓錐部；耦聯(lián)盤，所述耦聯(lián)盤具有換擋嚙合部并且在鎖止式同步組件已安裝的狀態(tài)中與換擋變速器的能圍繞變速器軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的擋位齒輪固定連接；以及配合圓錐，所述配合圓錐鄰接于同步環(huán)的摩擦圓錐部并且在同步環(huán)朝向耦聯(lián)盤軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)構(gòu)成與摩擦圓錐部的摩擦連接。

背景技術(shù)：

通常從現(xiàn)有技術(shù)中已知用于機(jī)動(dòng)車的慣性式同步的換擋變速器。在這些傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中在特定的邊界條件下能夠發(fā)生：例如在車輛靜止?fàn)顟B(tài)中不能掛入或僅能困難地掛入第一擋或倒擋。該現(xiàn)象尤其發(fā)生在具有濕式離合器的雙離合變速器中，并且尤其歸因于由冷且粘稠的變速器油引起的高的拖曳力矩，所述拖曳力矩造成在鎖止式同步組件中的非常高的分離力。

在一些換擋變速器中，第一擋和倒擋分配有具有多重同步機(jī)構(gòu)的鎖止式同步組件，在所述多重同步機(jī)構(gòu)中通過多個(gè)同時(shí)作用的、同中心的摩擦連接實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速相等。在單同步機(jī)構(gòu)中僅通過唯一的摩擦連接實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速相等，與單同步機(jī)構(gòu)不同，多重同步機(jī)構(gòu)具有明顯更高的同步能力，以及由于具有銳角鎖止角的鎖止斜坡面而具有明顯更小的分離力矩。然而，多重同步機(jī)構(gòu)也是結(jié)構(gòu)上更耗費(fèi)、難度更大且明顯更昂貴的。因?yàn)橥耆恍枰诙鄠€(gè)換擋變速器中提高同步能力，所以這種耗費(fèi)的多重同步機(jī)構(gòu)通常僅用于：在機(jī)動(dòng)車變速器的所有換擋情況中確保鎖止式同步組件無問題分離，以及確保所期望擋位被可靠掛入。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)一種鎖止式同步組件，所述鎖止式同步組件尤其具有單同步機(jī)構(gòu)，所述單同步機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單地構(gòu)成，并且在車輛變速器的所有的換擋情況下都能夠無問題地且可靠地被分離。

根據(jù)本發(fā)明，所述目的通過開頭時(shí)提到類型的鎖止式同步組件實(shí)現(xiàn)，在所述鎖止式同步組件中在鎖止式同步組件的已安裝狀態(tài)中配合圓錐沿環(huán)周方向抗扭地以及可軸向移動(dòng)地與換擋變速器的擋位齒輪連接。配合圓錐在擋位齒輪上的可軸向移動(dòng)的支承能夠根據(jù)完成的轉(zhuǎn)速同步實(shí)現(xiàn)在摩擦連接中的摩擦阻力的降低，以至于能夠通過在同步環(huán)的摩擦圓錐部與配合圓錐之間的相對轉(zhuǎn)動(dòng)分離鎖止式同步組件。

根據(jù)鎖止式同步組件的一個(gè)實(shí)施方式，配合圓錐可在初始位置和分離位置之間軸向移動(dòng)，其中與在分離位置中相比，在初始位置中在配合圓錐和耦聯(lián)盤之間的軸向間距更大。在配合圓錐的初始位置中，摩擦圓錐部和配合圓錐能夠彼此隔開，相反在分離位置中所述摩擦圓錐部和所述配合圓錐彼此貼靠。

在所述實(shí)施方式中還優(yōu)選的是，在配合圓錐的分離位置中同步環(huán)軸向地貼靠在耦聯(lián)盤上和/或貼靠在擋位齒輪上。由此在摩擦連接中的摩擦阻力降低到，使得同步環(huán)相對于配合圓錐扭轉(zhuǎn)，進(jìn)而能夠無問題地分離鎖止式同步組件。

優(yōu)選地，同步環(huán)在此具有至少一個(gè)相對于耦聯(lián)盤軸向伸出的突起部，其中在配合圓錐的分離位置中，突起部的接觸面貼靠在耦聯(lián)盤的配合面上。特別優(yōu)選地，接觸面和配合面在此情況下彼此平行地定向，以及基本上垂直于變速器軸線地定向。

根據(jù)鎖止式同步組件的另一實(shí)施方式，設(shè)有彈簧元件，所述彈簧元件對配合圓錐從分離位置沿軸向朝向初始位置的方向進(jìn)行加荷。

彈簧元件例如能夠是徑向有彈性的環(huán)、尤其由彈簧鋼構(gòu)成的敞開的C形環(huán)。作為替代方案，也可考慮使用碟形彈簧或其他適合的彈簧元件。

優(yōu)選地，彈簧元件軸向地設(shè)置在配合圓錐和耦聯(lián)盤之間，其中配合圓錐經(jīng)由彈簧元件軸向地支撐在耦聯(lián)盤上和/或支撐在擋位齒輪上。在此情況下，彈簧元件例如是平坦的、徑向有彈性的且軸向基本上剛性的環(huán)，所述環(huán)垂直于變速器軸線延伸。

特別優(yōu)選地，在配合圓錐的分離位置中彈簧元件被徑向地向內(nèi)夾緊。

相反，彈簧元件在配合圓錐的初始位置中能夠是基本上松弛的。作為替代方案也可考慮，彈簧元件在配合圓錐的初始位置中被徑向地向內(nèi)預(yù)緊。此外，可選地設(shè)有軸向的止擋件，所述止擋件對配合圓錐軸向遠(yuǎn)離耦聯(lián)盤的運(yùn)動(dòng)限界，并且限定配合圓錐的軸向初始位置。

根據(jù)鎖止式同步組件的另一實(shí)施方式，配合圓錐在徑向內(nèi)側(cè)上具有輪廓部，在配合圓錐軸向移動(dòng)時(shí)在彈簧元件徑向變形的情況下彈簧元件沿著所述輪廓部滑動(dòng)。

優(yōu)選地，配合圓錐的所述輪廓部包括同步斜坡，所述同步斜坡沿軸向方向朝向耦聯(lián)盤徑向擴(kuò)寬，其中彈簧元件在配合圓錐的位于初始位置和分離位置之間的同步位置中貼靠在所述同步斜坡上。

此外，配合圓錐的輪廓部能夠包括分離斜坡，所述分離斜坡沿軸向方向朝向耦聯(lián)盤徑向地?cái)U(kuò)寬，其中彈簧元件在配合圓錐的分離位置中貼靠在所述分離斜坡上。

優(yōu)選地，同步斜坡和分離斜坡分別具有圓錐形的斜坡面，其中同步斜坡的圓錐角大于分離斜坡的圓錐角。由于同步斜坡的大的圓錐角，在配合圓錐的同步位置中確?？煽康霓D(zhuǎn)速同步。相反，由于分離斜坡的小的圓錐角確保：彈簧元件的在配合圓錐的分離位置中徑向向外作用的力產(chǎn)生軸向的力分量，所述力分量將配合圓錐朝其軸向初始位置移回。尤其，同步斜坡的圓錐角至少為分離斜坡的圓錐角的三倍大。

此外，本發(fā)明也包括用于車輛的換擋變速器，所述換擋變速器具有上文所描述的鎖止式同步組件以及擋位齒輪，所述擋位齒輪可圍繞變速器軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并且具有軸向的凸出部，所述凸出部具有外嚙合部，其中鎖止式同步組件的配合圓錐在徑向內(nèi)側(cè)上具有內(nèi)嚙合部，所述內(nèi)嚙合部接合到軸向的突起部的外嚙合部中并且將配合圓錐基本上抗扭地以及可軸向移動(dòng)地與擋位齒輪連接。以這種方式，以低結(jié)構(gòu)耗費(fèi)建立在鎖止式同步組件的配合圓錐和換擋變速器的擋位齒輪之間的沿環(huán)周方向抗扭的以及可軸向移動(dòng)的連接。

根據(jù)一個(gè)替代的實(shí)施方式，換擋變速器包括上文所描述的鎖止式同步組件以及擋位齒輪，所述擋位齒輪可圍繞變速器軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并且在鎖止式同步組件的已安裝狀態(tài)中與耦聯(lián)盤固定連接，其中耦聯(lián)盤或擋位齒輪在徑向內(nèi)側(cè)具有輪廓部，在配合圓錐軸向移動(dòng)時(shí)在彈簧元件徑向變形的情況下彈簧元件沿著輪廓部滑動(dòng)。由于輪廓部這樣構(gòu)成在擋位齒輪側(cè)，能夠顯著降低配合圓錐的制造耗費(fèi)，以至于配合圓錐尤其能夠制造為簡單的板件。

在所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)施方案中，耦聯(lián)盤的或擋位齒輪的輪廓部優(yōu)選包括同步斜坡，所述同步斜坡軸向朝向同步環(huán)地徑向擴(kuò)寬，其中在配合圓錐的位于初始位置和分離位置之間的同步位置中，彈簧元件貼靠在所述同步斜坡上。

此外，耦聯(lián)盤的或擋位齒輪的輪廓部能夠包括分離斜坡，所述分離斜坡軸向朝向同步環(huán)地徑向擴(kuò)寬，其中彈簧元件在配合圓錐的分離位置中貼靠在所述分離斜坡上。

優(yōu)選地，在這種換擋變速器中，同步斜坡和分離斜坡分別具有圓錐形的斜坡面，其中同步斜坡的圓錐角大于分離斜坡的圓錐角。

本發(fā)明還涉及一種用于切換換擋變速器的方法，所述換擋變速器具有上文所描述的鎖止式同步組件，其中方法包括下述步驟：

a)以所述鎖止式同步組件的通氣的(gelüfteten)中性位置為出發(fā)點(diǎn)，對同步環(huán)加載軸向的換擋力，并且使同步環(huán)軸向地朝相應(yīng)的耦聯(lián)盤的方向移動(dòng)，直至摩擦圓錐部和配合圓錐構(gòu)成摩擦連接并且鎖止式同步組件占據(jù)鎖止位置，其中配合圓錐為了轉(zhuǎn)速同步而占據(jù)軸向的同步位置并且經(jīng)由同步斜坡支撐在彈簧元件上，并且其中作用到同步環(huán)上的全部換擋力經(jīng)由摩擦連接導(dǎo)入配合圓錐中；

b)如果在步驟a)中施加的換擋力在完成轉(zhuǎn)速同步之后不足以分離鎖止式同步組件，那么將換擋力提高到，使得在彈簧元件徑向變形和被夾緊的情況下，同步環(huán)和配合圓錐軸向朝向耦聯(lián)盤移動(dòng)，直至配合圓錐達(dá)到軸向的分離位置，在所述分離位置中同步環(huán)軸向地貼靠在耦聯(lián)盤上和/或貼靠在擋位齒輪上，并且換擋力至少部分地直接導(dǎo)入到耦聯(lián)盤和/或換擋齒輪中，以至于在摩擦連接中的摩擦阻力降低，通過在摩擦圓錐部和配合圓錐之間的相對轉(zhuǎn)動(dòng)分離鎖止式同步組件，進(jìn)而掛入期望的擋位。

根據(jù)一個(gè)方法變型方案，配合圓錐在軸向的分離位置中沿軸向方向經(jīng)由分離斜坡支撐在被夾緊的彈簧元件上，其中通過彈簧元件對配合圓錐沿軸向遠(yuǎn)離耦聯(lián)盤的方向進(jìn)行加荷，并且將配合圓錐在分離過程結(jié)束之后移動(dòng)到其軸向的初始位置中，以至于鎖止式同步組件占據(jù)其通氣的中性位置。

附圖說明

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)從優(yōu)選實(shí)施方式的參照附圖的以下說明中得到。在附圖中示出：

-圖1示出貫穿根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的鎖止式同步組件的縱剖面；

-圖2示出在配合圓錐的軸向初始位置中的根據(jù)本發(fā)明的鎖止式同步組件的局部；

-圖3示出在配合圓錐的軸向同步位置中的根據(jù)圖2的鎖止式同步組件的局部；

-圖4示出在配合圓錐的軸向分離位置中的根據(jù)圖2的鎖止式同步組件的局部；

-圖5示出在配合圓錐的軸向初始位置中的根據(jù)一個(gè)替代的實(shí)施方式的根據(jù)本發(fā)明的鎖止式同步組件的局部；

-圖6示出在配合圓錐的軸向分離位置中的根據(jù)圖5的鎖止式同步組件的局部；

-圖7示出具有根據(jù)圖5的鎖止式同步組件的根據(jù)本發(fā)明的換擋變速器的立體分解視圖；以及

-圖8示出用于根據(jù)圖7的換擋變速器的彈簧元件、配合圓錐和同步環(huán)的立體視圖。

具體實(shí)施方式

圖1在現(xiàn)有技術(shù)中已知的鎖止式同步組件12的區(qū)域中示出用于車輛的常規(guī)換擋變速器10。鎖止式同步組件12包括：同步轂14，所述同步轂抗扭地安置在變速器軸上并且沿環(huán)周方向圍繞變速器軸線A轉(zhuǎn)動(dòng)；與同步轂14抗扭地連接的換擋接合套16，所述換擋接合套相對于同步轂14沿軸向方向18可移動(dòng)地設(shè)置；同步環(huán)20，所述同步環(huán)用于將同步轂14與換擋變速器10的換擋齒輪22經(jīng)由摩擦連接耦聯(lián)；以及預(yù)同步單元24，所述預(yù)同步單元接合在換擋接合套16上并且在換擋接合套16軸向移動(dòng)時(shí)對同步環(huán)20加載朝向要耦聯(lián)的換擋齒輪22的軸向換擋力F。

同步環(huán)20具有鎖止嚙合部26以及摩擦圓錐部28，所述摩擦圓錐部根據(jù)圖1構(gòu)成為內(nèi)圓錐。同步環(huán)20可圍繞變速器軸線A轉(zhuǎn)動(dòng)并且沿環(huán)周方向與同步轂14耦聯(lián)，其中同步環(huán)20能夠相對于同步轂14受限制地扭轉(zhuǎn)。由此，同步環(huán)20能夠相對于同步轂14以已知的方式占據(jù)鎖止位置，在所述鎖止位置中鎖止嚙合部26防止換擋接合套16的軸向移動(dòng)；以及能夠占據(jù)釋放位置，在所述釋放位置中鎖止嚙合部26允許換擋接合套16的軸向移動(dòng)，以至于換擋接合套16能轉(zhuǎn)換到與擋位齒輪22相關(guān)聯(lián)的換擋嚙合部30上并且掛入期望的擋位。

通常，根據(jù)圖1設(shè)有耦聯(lián)盤32，所述耦聯(lián)盤具有換擋嚙合部30并且與擋位齒輪22固定地連接。然而作為替代方案也能夠?qū)Q擋嚙合部30直接成形在擋位齒輪22上。

此外，鎖止式同步組件12具有構(gòu)成為外圓錐的配合圓錐34，所述配合圓錐鄰接于同步環(huán)20的摩擦圓錐部28，并且在同步環(huán)20朝向耦聯(lián)盤32軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)構(gòu)成與摩擦圓錐部28的摩擦連接。為了得到摩擦阻力特別高的期望的摩擦連接，摩擦圓錐部28和配合圓錐34基本上具有相同的圓錐角，以至于所述摩擦圓錐部和配合圓錐在轉(zhuǎn)速同步時(shí)在面中彼此貼靠。為了能夠進(jìn)一步提高可傳遞的摩擦力矩，摩擦圓錐部28和/或配合圓錐34還用摩擦襯面36覆層。

在根據(jù)圖1的鎖止式同步組件12的從現(xiàn)有技術(shù)中已知的實(shí)施方式中，耦聯(lián)盤32和配合圓錐34一件式地構(gòu)成，并且耦聯(lián)盤32和配合圓錐34沿軸向方向18以及沿環(huán)周方向與擋位齒輪22固定連接。作為替代方案也已知下述實(shí)施方式，其中配合圓錐34或者直接成形在擋位齒輪22上，或者制成為單獨(dú)的構(gòu)件并且隨后與擋位齒輪22固定地連接。

具有這種鎖止式同步組件12的換擋變速器10的大概的功能原理已經(jīng)從現(xiàn)有技術(shù)中已知，并且因此隨后根據(jù)換擋過程僅在其基本特征方面進(jìn)行闡述。

以根據(jù)圖1的換擋變速器10的未掛擋的中性位置為出發(fā)點(diǎn)，例如經(jīng)由(未示出的)換擋撥叉將軸向的換擋力F施加到換擋接合套16上，使得朝配屬于期望擋位的擋位齒輪22的換擋嚙合部30方向施加所述換擋力。

在此，經(jīng)由預(yù)同步單元24將同步環(huán)20的摩擦圓錐部28壓到配合圓錐34上并且與所述配合圓錐構(gòu)成摩擦連接。

在同步轂14和擋位齒輪22之間的轉(zhuǎn)速不同時(shí)，由于所述摩擦連接出現(xiàn)在同步環(huán)20和同步轂14之間的相對轉(zhuǎn)動(dòng)。

同步環(huán)20占據(jù)其鎖止位置，在所述鎖止位置中鎖止嚙合部26防止換擋接合套16軸向移動(dòng)到換擋嚙合部30上。換擋接合套16的內(nèi)嚙合部和同步環(huán)20的鎖止嚙合部26在它們的軸向端部上分別具有鎖止傾斜部，由于在同步環(huán)20的鎖止位置中的轉(zhuǎn)速差，所述鎖止傾斜部固定地彼此壓靠，使得換擋接合套16不能進(jìn)行掛檔(Durchschalten)。

當(dāng)在鎖止傾斜部之間的擠壓力由于在同步轂14和擋位齒輪22之間的轉(zhuǎn)速同步而降低時(shí)，換擋力F才足以扭轉(zhuǎn)同步環(huán)20并且換擋接合套16的內(nèi)嚙合部才穿過鎖止嚙合部26移動(dòng)到耦聯(lián)盤32的換擋嚙合部30上。接著，同步轂14和擋位齒輪22經(jīng)由換擋接合套16沿環(huán)周方向形狀配合地且盡可能無間隙地連接。

然而已證實(shí)的是，在一些換檔情況下，即使在轉(zhuǎn)速同步之后也不能分離鎖止式同步組件，進(jìn)而不能掛入期望的擋位。這尤其歸因于由冷且粘稠的變速器油引起的高拖曳力矩，并且尤其在具有濕式雙離合器的雙離合變速器中當(dāng)車輛在靜止?fàn)顟B(tài)下要掛入第一擋或倒擋時(shí)出現(xiàn)這種情況。

為了在這些換擋情況下也確保期望擋位被可靠掛入，提出一種相對于圖1改變的、根據(jù)本發(fā)明的鎖止式同步組件12并且根據(jù)圖2至8詳細(xì)闡述所述鎖止式同步組件。在此，尤其研究結(jié)構(gòu)上和功能上的差別并且在其他方面參考根據(jù)圖1的換擋變速器10的鎖止式同步組件12的一般實(shí)施方案。

圖2至4分別示出換擋變速器10的根據(jù)本發(fā)明的鎖止式同步組件12的局部，所述鎖止式同步組件具有：同步環(huán)20，所述同步環(huán)可圍繞變速器軸線A轉(zhuǎn)動(dòng)并且具有鎖止嚙合部26以及摩擦圓錐部28；耦聯(lián)盤32，所述耦聯(lián)盤具有換擋嚙合部30，并且在鎖止式同步組件12已安裝在換擋變速器10中的狀態(tài)下，所述耦聯(lián)盤與換擋變速器10的可圍繞變速器軸線A轉(zhuǎn)動(dòng)的擋位齒輪22固定連接。此外，設(shè)有配合圓錐34，所述配合圓錐鄰接于同步環(huán)20的摩擦圓錐部28并且在同步環(huán)20朝向耦聯(lián)盤32軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)構(gòu)成與摩擦圓錐部28的摩擦連接，其中在鎖止式同步組件12已安裝在換擋變速器10中的狀態(tài)中，配合圓錐34沿環(huán)周方向抗扭地以及可軸向移動(dòng)地支承在換擋變速器10的擋位齒輪22上。

如在圖2至4中表明的，擋位齒輪22還具有帶有外嚙合部40的軸向的凸出部38，并且配合圓錐34在徑向內(nèi)側(cè)上具有內(nèi)嚙合部42，其中嚙合部40、42彼此接合并且將配合圓錐34基本上抗扭地以及可軸向移動(dòng)地與擋位齒輪22連接。

具體地，在擋位齒輪22的軸向的凸出部38上的配合圓錐34可在初始位置(圖2)和分離位置(圖4)之間軸向地移動(dòng)，其中與在分離位置中相比，在初始位置中在配合圓錐34和耦聯(lián)盤32之間的軸向間距更大。

在其根據(jù)圖2的初始位置中，配合圓錐34與摩擦圓錐部28隔開。換言之，同步環(huán)20占據(jù)其通氣的原始位置，并且換擋變速器10位于其根據(jù)圖1的未掛擋的中性位置中。

相反，在其根據(jù)圖4的分離位置中，配合圓錐34貼靠在摩擦圓錐部28上。此外在配合圓錐34的所述分離位置中同步環(huán)20軸向地與耦聯(lián)盤32直接接觸。具體地，同步環(huán)20具有至少一個(gè)相對于耦聯(lián)盤32軸向伸出的突起部44，其中突起部44的接觸面46在根據(jù)圖4的配合圓錐34的分離位置中貼靠在耦聯(lián)盤32的配合面48上。在此，接觸面46和配合面48優(yōu)選平行地定向，以及相對于變速器軸線A基本上垂直地定向。

根據(jù)圖2至4的鎖止式同步組件12還具有彈簧元件50，所述彈簧元件對配合圓錐34從其分離位置沿軸向朝其初始位置的方向進(jìn)行加荷。

彈簧元件50優(yōu)選是徑向有彈性的環(huán)并且在本實(shí)施例中尤其構(gòu)成為敞開的C形環(huán)，所述C形環(huán)由彈簧鋼構(gòu)成。

彈簧元件50軸向地設(shè)置在配合圓錐34和耦聯(lián)盤32之間，其中配合圓錐34經(jīng)由彈簧元件50軸向地支撐在耦聯(lián)盤32上和/或支撐在擋位齒輪22上。在此，構(gòu)成為徑向有彈性的環(huán)的彈簧元件50尤其是平坦的、沿軸向方向18基本上剛性的環(huán)，所述環(huán)垂直于變速器軸線A延伸。

鄰接于內(nèi)嚙合部42，配合圓錐34在徑向內(nèi)側(cè)上具有輪廓部52，在配合圓錐34軸向移動(dòng)時(shí)在彈簧元件50徑向變形的情況下彈簧元件50沿著所述輪廓部滑動(dòng)。

配合圓錐34的輪廓部52包括環(huán)繞的同步斜坡54，所述同步斜坡軸向朝向耦聯(lián)盤32地徑向擴(kuò)寬，其中彈簧元件50在配合圓錐34的位于初始位置(圖2)和分離位置(圖4)之間的同步位置(圖3)中貼靠在所述同步斜坡54上。

此外，配合圓錐34的輪廓部52包括沿環(huán)周方向環(huán)繞的分離斜坡56，所述分離斜坡軸向朝向耦聯(lián)盤32地徑向擴(kuò)寬，其中彈簧元件50在配合圓錐34的分離位置(圖4)中貼靠在所述分離斜坡56上。

配合圓錐34的徑向內(nèi)側(cè)的輪廓部52在圖2的細(xì)節(jié)局部中放大地示出。根據(jù)所述細(xì)節(jié)局部清楚的是，同步斜坡54和分離斜坡56軸向地彼此鄰接并且分別具有圓錐形的斜坡面，其中同步斜坡54的圓錐角α大于分離斜坡56的圓錐角β。尤其，同步斜坡54的圓錐角α至少為分離斜坡56的圓錐角β的三倍大。

在換擋變速器10的鎖止式同步組件12的示出的實(shí)施例中，彈簧元件50在配合圓錐34的根據(jù)圖2的初始位置中基本上是松弛的。然而作為替代方案，彈簧元件50也能夠設(shè)計(jì)為，其在配合圓錐34的初始位置中被徑向向內(nèi)預(yù)緊。

在圖2中還簡示出軸向的止擋件58，所述軸向的止擋件對配合圓錐34軸向遠(yuǎn)離耦聯(lián)盤32的運(yùn)動(dòng)限界，并且限定配合圓錐34的軸向初始位置。所述軸向的止擋件58例如由卡環(huán)構(gòu)成，所述卡環(huán)在安裝配合圓錐34之后被移動(dòng)到擋位齒輪22的軸向凸出部38上，并且卡接到凸出部38中的溝槽中。通過止擋件58能在配合圓錐34的初始位置中以低耗費(fèi)防止在摩擦圓錐部28和配合圓錐34之間的不期望的拖曳力矩，或至少將所述拖曳力矩最小化。

在將配合圓錐34朝耦聯(lián)盤32方向軸向移動(dòng)時(shí)，彈簧元件50沿著配合圓錐34的徑向內(nèi)側(cè)的輪廓部52滑動(dòng)并且在此徑向向內(nèi)變形。與之相應(yīng)地，彈簧元件50在配合圓錐34的根據(jù)圖4的分離位置中被徑向地向內(nèi)夾緊。

在下文中，根據(jù)圖2至4描述換擋變速器10的換擋過程。

以根據(jù)圖2的鎖止式同步組件12的通氣的中性位置為出發(fā)點(diǎn)，對同步環(huán)20施加軸向的換擋力F，并且同步環(huán)軸向朝相關(guān)聯(lián)的耦聯(lián)盤32方向移動(dòng)，直至摩擦圓錐部28和配合圓錐34構(gòu)成摩擦連接并且鎖止式同步組件12占據(jù)其鎖止位置。在此，配合圓錐34為了轉(zhuǎn)速同步而移動(dòng)到其根據(jù)圖3的軸向同步位置中，在所述同步位置中所述配合圓錐經(jīng)由同步斜坡54支撐在彈簧元件50上，其中作用到同步環(huán)20上的全部換擋力F經(jīng)由摩擦連接導(dǎo)入配合圓錐34中。同步斜坡54的圓錐角α在此選擇為，使得彈簧元件50能夠吸收在所述同步階段中起作用的軸向換擋力F并且將配合圓錐34保持在其軸向的同步位置中。

如果在同步階段中施加的所述換擋力F在轉(zhuǎn)速同步之后也不足以分離鎖止式同步組件12，那么下面提高換擋力F，使得同步環(huán)20和配合圓錐34在彈簧元件50夾緊和徑向變形的情況下軸向地朝向耦聯(lián)盤32移動(dòng)，直至配合圓錐34達(dá)到其根據(jù)圖4的軸向的分離位置。在所述分離位置中，同步環(huán)20軸向地貼靠在耦聯(lián)盤32上并且將換擋力F至少部分地直接導(dǎo)入耦聯(lián)盤32中。由此，在摩擦圓錐部28和配合圓錐34之間形成的摩擦連接中的摩擦阻力降低到，使得由軸向的換擋力F經(jīng)由鎖止傾斜部產(chǎn)生的、作用到同步環(huán)20上的切向力分量足以將摩擦圓錐部28相對于配合圓錐34扭轉(zhuǎn)。由于摩擦連接的所述“打滑”，鎖止式同步組件12分離并且換擋接合套16軸向地移動(dòng)到換擋嚙合部30上。由此，盡管由于冷且粘稠的變速器油引起了高的拖曳力矩，仍然掛入期望的擋位。

在其根據(jù)圖4的軸向的分離位置中，配合圓錐34經(jīng)由分離斜坡56支撐在被夾緊的彈簧元件50上，其中由彈簧元件50對配合圓錐34沿軸向遠(yuǎn)離耦聯(lián)盤32的方向進(jìn)行加荷。在此，分離斜坡56的圓錐角β選擇為，使得在摘出擋位時(shí)確保配合圓錐34軸向移動(dòng)到其根據(jù)圖2的軸向初始位置，該軸向移動(dòng)通過彈簧元件50引起。由此，鎖止式同步組件12又占據(jù)其根據(jù)圖2的通氣的中性位置。

圖5至8示出具有鎖止式同步組件12的根據(jù)本發(fā)明的換擋變速器10的一個(gè)替代的實(shí)施方式。

所述替代的變速器實(shí)施方案在功能上與根據(jù)圖1至4的換擋變速器10沒有不同，以至于在此方面參照上文并且在下文中主要研究結(jié)構(gòu)上的區(qū)別。

類似于根據(jù)圖1至4的實(shí)施方式，根據(jù)圖5至8的鎖止式同步組件12的配合圓錐34可在初始位置(圖5)和分離位置(圖6)之間軸向移動(dòng)，其中與在分離位置中相比，在初始位置中在配合圓錐34和擋位齒輪22之間的軸向間距更大。

然而，根據(jù)圖7，配合圓錐34具有軸向的凸塊60，所述凸塊在鎖止式同步組件12的已安裝的狀態(tài)中接合到在耦聯(lián)盤32上或接合到換擋齒輪22上的相應(yīng)凹陷部62中，以至于配合圓錐34沿環(huán)周方向基本上抗扭地以及可軸向移動(dòng)地與換擋變速器10的擋位齒輪22連接。由此能夠舍棄根據(jù)圖2至4的制造耗費(fèi)的嚙合部40、42。

在其根據(jù)圖5的初始位置中，配合圓錐34與摩擦圓錐部28隔開。換言之，同步環(huán)20占據(jù)其通氣的原始位置，并且換擋變速器10位于其根據(jù)圖1的未掛擋的中性位置中。

相反，在其根據(jù)圖6的分離位置中，配合圓錐34貼靠在摩擦圓錐部28上。此外，同步環(huán)20在配合圓錐34的所述分離位置中軸向地與耦聯(lián)盤32直接接觸。具體地，同步環(huán)20具有至少一個(gè)相對于耦聯(lián)盤32軸向伸出的突起部44，其中突起部44的接觸面46在配合圓錐34的根據(jù)圖6的分離位置中貼靠在耦聯(lián)盤32的配合面48上。在此，接觸面46和配合面48優(yōu)選平行地定向，以及相對于變速器軸線A基本上垂直地定向。

在根據(jù)圖5至8的實(shí)施方式中，鎖止式同步組件12也具有彈簧元件50，所述彈簧元件對配合圓錐34軸向地從其分離位置朝向其初始位置方向加荷。

彈簧元件50優(yōu)選是徑向有彈性的環(huán)并且在本實(shí)施例中尤其構(gòu)成為敞開的C形環(huán)，所述C形環(huán)由彈簧鋼構(gòu)成。

彈簧元件50軸向地設(shè)置在配合圓錐34和耦聯(lián)盤32之間，其中配合圓錐34經(jīng)由彈簧元件50軸向地支撐在耦聯(lián)盤32上和/或支撐在擋位齒輪22上。在此，構(gòu)成為徑向有彈性的環(huán)的彈簧元件50尤其是平坦的、沿軸向方向18基本上剛性的環(huán)，所述環(huán)垂直于變速器軸線A延伸。

根據(jù)圖5和6，耦聯(lián)盤32具有環(huán)形的、環(huán)繞的、軸向的凹部64，其中彈簧元件50在配合圓錐34的分離位置(參見圖6)中延伸至所述凹部64中。代替在耦聯(lián)盤32中，所述凹部64作為替選方案也能夠設(shè)置在擋位齒輪22中。

耦聯(lián)盤32(或擋位齒輪22)在凹部64的徑向內(nèi)側(cè)上具有輪廓部52，在配合圓錐34軸向移動(dòng)時(shí)在彈簧元件50徑向變形的情況下彈簧元件50沿著所述輪廓部滑動(dòng)。

在此，輪廓部52包括沿環(huán)周方向環(huán)繞的同步斜坡54，所述同步斜坡軸向朝向同步環(huán)20地徑向擴(kuò)寬，其中彈簧元件50在配合圓錐34的位于初始位置(圖5)和分離位置(圖6)之間的同步位置中貼靠在所述同步斜坡54上。

此外，配合圓錐34的輪廓部52包括沿環(huán)周方向環(huán)繞的分離斜坡56，所述分離斜坡軸向朝向同步環(huán)20地徑向擴(kuò)寬，其中彈簧元件50在配合圓錐34的分離位置(圖6)中貼靠在所述分離斜坡56上。

類似于根據(jù)圖2的細(xì)節(jié)局部圖適用的是，同步斜坡54和分離斜坡56軸向地彼此鄰接并且分別具有圓錐形的斜坡面，其中同步斜坡54的圓錐角α大于分離斜坡56的圓錐角β。尤其，同步斜坡54的圓錐角α至少為分離斜坡56的圓錐角β的三倍。

由于輪廓部52構(gòu)成在擋位齒輪側(cè)，能顯著地降低配合圓錐34的制造耗費(fèi)。因此，正如同步環(huán)20那樣，配合圓錐34例如可作為簡單的成形件由板制造而成。

為了彈簧元件50的軸向支撐和加荷，配合圓錐34具有用于彈簧元件50的徑向向內(nèi)伸出的止擋件66，其中根據(jù)圖8多個(gè)沿環(huán)周方向分布的止擋區(qū)段成形到配合圓錐34上。然而，作為替代方案也可考慮，止擋件66構(gòu)成為沿環(huán)周方向環(huán)繞的、沖壓的凸肩。