CN101699094A - 一种变速器的同步装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种变速器的同步装置，包括多个同步锥、同步环以及齿套，所述每个同步锥、同步环以及齿套在一侧各自具有锥角，上述同步锥的锥角的母线，即锥顶至圆周任一点的连线为不等长的，以及所述齿套的锥角的母线为不等长的，所述同步环的锥角的母线为不等长的，提高换挡的平顺性、舒适性、可靠性等。
Description
技术领域
本发明涉及一种变速器的同步装置，具体涉及一种有利于提高换挡的平顺性、舒适性、可靠性的新型同步器结构，属于汽车机械变速箱范畴。
背景技术
目前传统的齿轮变速箱常用到的同步器相关零部件结合的锥角都是对称设计的，这样的设计会产生比较严重的二次载荷，尤其是在升档过程中对换挡的平顺性、舒适性有很大的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变速器的同步装置，通过同步锥、同步环及齿套的锥角优化设计来提高换挡的平顺性、舒适性、可靠性等。
本发明的同步器结构，通过同步锥、同步环及齿套的锥角优化设计，使作用在轴上的拨动力矩与它所收到的阻力矩方向一致，增加合力矩，从而实现增加换挡平顺进入的几率以减小二次载荷来提高换挡的平顺性、舒适性、可靠性的目的。
具体技术方案如下：
一种变速器的同步装置，包括多个同步锥、同步环以及齿套，所述每个同步锥、同步环以及齿套在一侧各自具有锥角，上述同步锥的锥角的母线，即锥顶至圆周任一点的连线为不等长的。
同步锥、同步环以及齿套之间采用本领域常规的结构关系，或，齿套带动同步环移动，同步环上的内锥面与同步锥上的外锥面接触；或，每一同步锥配有一个同步环，同步锥上的外齿与同步环上的外齿为尺寸相同，两者同时与齿套的内齿结合；或，同步环与同步锥压紧，齿套越过同步环与同步锥啮合。
所述齿套的锥角的母线为不等长的。
所述同步环的锥角的母线为不等长的。
所述同步锥、同步环以及齿套锥角的母线设置为使作用在同步装置的轴上的拨动力矩、即同步力矩与其所受到的阻力矩方向一致的概率相对于母线长度相同的情况增大。
在拨动力矩、即同步力矩与其所受到的阻力矩方向一致的情况下，同步锥的锥角与齿套的锥角相接触部分的母线大于不相接触部分的母线；和/或，齿套的锥角与同步锥的锥角相接触部分的母线大于不相接触部分的母线。
在拨动力矩、即同步力矩与其所受到的阻力矩方向相反的情况下，同步锥的锥角与齿套的锥角相接触部分的母线小于不相接触部分的母线；和/或，齿套的锥角与同步锥的锥角相接触部分的母线小于不相接触部分的母线。
所述同步环的锥角与对应的同步锥的锥角设置对应相同。
所述同步环的锥角与对应的同步锥的锥角设置对应相同。
所述同步锥与齿套之间具有一接合长度，该长度足够大以至接合齿面不易发生磨损和脱档。
附图说明
图1，2为现有技术中同步装置的结构示意图；
图3为偏倒角后锥角设置的示意图；
图4为偏倒角同步装置的结构示意图；
图5、图6、图7、图8是传统的同步器结构与本发明同步器结构主要零部件锥角对比示意图；
图中：
具体实施方式
下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
如图1所示，未偏倒角时，L1＝L2，齿套倒角棱线落在L1，L2区间的机率都为50％.因为L1+L2＝H，如果增大L1，减小L2，则能提高齿套倒角棱线落在L1区间的机率，减小齿套倒角棱线落在L2区间的机率。
齿套受力分析(见图2)，T拨-同步力矩，T阻-阻力矩：当齿套倒角的棱线落在L2区间，T拨方向与T阻方向相反，需要克服T拨，T合＝T拨-T阻，不易换档.反之，如落在L1区间，T拨方向与T阻方向相同，T合＝T拨+T阻，有利于换档.
当齿套倒角的棱线落在L2区间，T拨方向与T阻方向相反，需要克服T拨，不易换挡，反之，如果落在L1区间，T拨方向与T阻方向相同，有利于换挡。
未偏倒角时，L1＝L2，齿套倒角棱线落在L1，L2区间的几率都为50％，因为L1+L2＝1.663，如果增大L1，减小L2，则能提高齿套倒角棱线落在L1区间的几率，减小齿套倒角棱线落在L2区间的几率。
L1增大A，L2减小A(见图3)
当偏倒角同步器时，令L1’＝H+A，L2’＝H-A，齿套倒角棱线落在L1’，L2’区间的机率分别为：L1’/(L1’+L2’)，L2’/(L1’+L2’)；由L1’+L2’＝L1+L2＝H，则L1’/(L1’+L2’)＞L1/(L1+L2)，这样相对对称设计的同步器结构就增加了换挡平顺进入的几率。
当偏倒角后，齿套倒角棱线落在L1’，L2’区间的几率分别为：L1’＝1.663+0.5＝2.163，L2’＝1.663-0.5＝1.163，则L1’/(L1’+L2’)＝65％，相比未偏倒角前齿套倒角棱线落在L1区间的几率提高了15％。
本发明中A的值可根据具体设计需要来确定，A≤MIN(B/2，C/2，D/2)；α/β/γ/θ根据具体需要进行设定。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种变速器的同步装置，包括多个同步锥、同步环以及齿套，其特征在于，所述每个同步锥、同步环以及齿套在一侧各自具有锥角，上述同步锥的锥角的母线，即锥顶至圆周任一点的连线为不等长的。
2.如权利要求1所述的变速器的同步装置，其特征在于，同步锥、同步环以及齿套之间采用本领域常规的结构关系，或，齿套带动同步环移动，同步环上的内锥面与同步锥上的外锥面接触；或，每一同步锥配有一个同步环，同步锥上的外齿与同步环上的外齿为尺寸相同，两者同时与齿套的内齿结合；或，同步环与同步锥压紧，齿套越过同步环与同步锥啮合。
3.如权利要求1所述的变速器的同步装置，其特征在于，所述齿套的锥角的母线为不等长的。
4.如权利要求1-3中任一项所述的变速器的同步装置，其特征在于，所述同步环的锥角的母线为不等长的。
5.如权利要求1-3中任一项所述的变速器的同步装置，其特征在于，所述同步锥、同步环以及齿套锥角的母线设置为使作用在同步装置的轴上的拨动力矩、即同步力矩与其所受到的阻力矩方向一致的概率相对于母线长度相同的情况增大。
6.如权利要求5所述的变速器的同步装置，其特征在于，在拨动力矩、即同步力矩与其所受到的阻力矩方向一致的情况下，同步锥的锥角与齿套的锥角相接触部分的母线大于不相接触部分的母线；和/或，齿套的锥角与同步锥的锥角相接触部分的母线大于不相接触部分的母线。
7.如权利要求5所述的变速器的同步装置，其特征在于，在拨动力矩、即同步力矩与其所受到的阻力矩方向相反的情况下，同步锥的锥角与齿套的锥角相接触部分的母线小于不相接触部分的母线；和/或，齿套的锥角与同步锥的锥角相接触部分的母线小于不相接触部分的母线。
8.如权利要求4所述的变速器的同步装置，其特征在于，所述同步环的锥角与对应的同步锥的锥角设置对应相同。
9.如权利要求6或7所述的变速器的同步装置，其特征在于，所述同步环的锥角与对应的同步锥的锥角设置对应相同。
10.如权利要求1-3，6-8中任一项所述的变速器的同步装置，其特征在于，所述同步锥与齿套之间具有一接合长度，该长度足够大以至接合齿面不易发生磨损和脱档。
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