CN102410313A - 手动变速器同步器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种手动变速器同步器，属于汽车制造技术领域。它解决了现有汽车手动变速器同步器同步性能不好等问题。本手动变速器同步器包括内环、中环、外环和接合齿，接合齿固连在变速器的从动齿轮上，内环套在接合齿端部，中环套在内环外侧，外环套在中环外侧，内环与中环之间以及中环与外环之间具有当外环向从动齿轮处轴向移动时能使内环、中环和外环转速相同的同步机构。本手动变速器同步器提高了同步性能，提高了换档舒适性。

Description

手动变速器同步器

技术领域

本发明属于汽车制造技术领域，涉及一种汽车手动变速器，特别涉及一种手动变速器同步器。

背景技术

变速器是汽车中重要的一个部件，通过变速器将发动机的恒定转速转换为根据档位输出的转速。变速器分为手动变速器和自动变速器，手动变速器具有体积小、重量轻、结构简单和传动效率高等优点，在汽车中广泛使用。

汽车变速器都匹配有同步器，同步器的作用是在换档过程中使同步器输入端旋转件与输出端旋转件转速相同，减少换档过程中因输入端和输出端转速不用而产生的换档冲击，提高传动系统中零部件的使用寿命。现在随着汽车发动机转速的不断提高，人们对换档舒适性的要求也不断提高，这样就要求同步器的同步性能要越来越好。传统同步器提高同步性能的主要手段是采用多锥同步环和增大摩擦半径，例如中国专利文献公开了一种变速器双锥同步器总成[申请号：200820072317.6；授权公告号：CN201250852Y]，其由同步套、同步毂、同步环和同步锥总成、滑块、弹簧组成，将滑块和弹簧安装在同步毂上，在同步套的内侧有弧形槽，弧形槽开在对准滑块能进入弧形槽的相位，将同步套套到同步毂上，同步环和同步锥总成直接与同步套、同步毂合装在一起。

上述专利将单锥形式同步器改为双锥同步器，确实能提高部分同步性能，但是这样改动后会使得同步器的直径越来越大，换档机构也越来越大，导致变速箱也越来越大，否则同步器同步性能难以大幅度的调高，这就违背了目前要求变速器、同步器小型化、轻量化的发展趋势。还有人们在不改变同步器的整体尺寸的情况下，在同步器中采用高性能的摩擦材料，这样不可避免带来成本的增加，而且同步性能提高仍然有限。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种结构紧凑、在整体直径受限制的情况下仍能有效提高同步性能的手动变速器同步器。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种手动变速器同步器，包括内环、中环、外环和接合齿，所述的接合齿固连在变速器的从动齿轮上，所述的内环套在接合齿端部，所述的中环套在内环外侧，所述的外环套在中环外侧，所述的内环与中环之间以及中环与外环之间具有当外环向从动齿轮处轴向移动时能使上述内环、中环和外环转速相同的同步机构。

本手动变速器同步器在内环与中环之间以及中环与外环之间增加同步机构以提高外环、中环和内环之间的同步性能，这样无需增加外环、中环和内环的摩擦半径，使得整个同步器的体积不会变大，满足同步器小型化的要求。

换档时，外环向从动齿轮处轴向移动，从而逐渐压紧中环和内环，在外环与中环、内环逐渐贴紧过程中，外环在圆周方向上旋转定位，外环、中环和内环的转速会趋于一致，为最后换档成功提供了便利，本同步器中增加的同步机构保证了同步性能，使得外环、中环和内环的转速相同。

在上述的手动变速器同步器中，所述的同步机构为呈环形的外圈和内圈，所述外圈上具有缺口，所述外圈端部具有倾斜的导向面一，所述内圈端部具有与导向面一相匹配的导向面二，且导向面一贴合在导向面二处。导向面一和导向面二即为摩擦面，外圈的转速是与内圈的转速不同的，外圈和内圈间产生摩擦力矩，这样就使两者转速趋于同步，同时在摩擦力矩的作用下，外圈会张开，直径变大，外环和中环之间的外圈最大直径与外环内径相同，中环和内环之间的外圈最大直径与中环内径相同。

在上述的手动变速器同步器中，所述的外圈具有弹性，且在外力作用下外圈直径能涨大。当失去外力时，外圈直径会回缩，恢复成不受力状态。

在上述的手动变速器同步器中，所述的外环上具有能抵靠在外圈上的凸台一，所述中环上具有能抵靠在内圈上的凸台二，且上述外圈和内圈位于凸台一与凸台二之间且两者的导向面一和导向面二贴合。外环向从动齿轮处轴向移动时，凸台一会推动外圈轴向移动，中环上的凸台二阻挡内圈的轴向移动，这样外圈的导向面一与内圈的导向面二贴合得极为紧密。

在上述的手动变速器同步器中，所述的中环上具有能抵靠在外圈上的凸台三，所述内环上具有能抵靠在内圈上的凸台四，且上述外圈和内圈位于凸台三与凸台四之间且两者的导向面一和导向面二贴合。中环向从动齿轮处轴向移动时，凸台三会推动外圈轴向移动，内环上的凸台四阻挡内圈的轴向移动，这样外圈的导向面一与内圈的导向面二贴合得极为紧密。

在上述的手动变速器同步器中，所述的接合齿上具有连接孔，上述中环上具有凸出的连接部，且连接部与连接孔配合使得接合齿与中环连接在一起。当外环向从动齿轮处轴向移动时，会带动中环一起向从动齿轮处轴向移动，即中环的连接部能在连接孔中轴向移动。

在上述的手动变速器同步器中，所述的外圈和内圈的横截面呈三角形。外圈和内圈的横截面呈三角形的斜边是互相贴合在一起的，这样摩擦面积大，保证了外圈和内圈之间的有效摩擦。

在上述的手动变速器同步器中，所述的外环与中环之间具有2-5对相互贴合的外圈和内圈，且凸台一抵靠在最外侧的外圈上，凸台二抵靠在最内侧的内圈上。多对外圈和内圈的设置，增加了多个摩擦面，有效提高了外环和中环之间的同步性能。

在上述的手动变速器同步器中，所述的中环与内环之间具有2-5对相互贴合的外圈和内圈，且凸台三抵靠在最外侧的外圈上，凸台四抵靠在最内侧的内圈上。多对外圈和内圈的设置，增加了多个摩擦面，有效提高了中环和内环之间的同步性能。

与现有技术相比，本手动变速器同步器通过同步机构提高了同步性能，提高了换档舒适性，另外同步机构设置在内环与中环之间以及中环与外环之间，这样无需增大外环、中环和内环的摩擦半径以提高同步性能，不会使得整个同步器的体积不会变大，，根据实际情况还能将外环、中环和内环的尺寸缩小一些，满足了同步器小型化的要求。

附图说明

图1是本手动变速器同步器的结构截面示意图。

图2是本手动变速器同步器中外圈和内圈的结构示意图。

图3是本手动变速器同步器中外圈和内圈处于非同步状态的结构剖视示意图。

图4是本手动变速器同步器中外圈和内圈处于同步状态的结构剖视示意图。

图中，1、内环；1a、凸台四；2、中环；2a、凸台二；2b、凸台三；2c、连接部；3、外环；3a、凸台一；4、接合齿；5、从动齿轮；6、外圈；6a、缺口；6b、导向面一；7、内圈；7a、导向面二。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本手动变速器同步器包括内环1、中环2、外环3和接合齿4，内环1套在接合齿4端部，中环2套在内环1外侧，外环3套在中环2外侧，内环1与中环2之间以及中环2与外环3之间具有当外环3向从动齿轮5处轴向移动时能使上述内环1、中环2和外环3转速相同的同步机构。

具体来说，接合齿4固连在变速器的从动齿轮5上，接合齿4上具有连接孔，中环2上具有凸出的连接部2c，且连接部2c与连接孔配合使得接合齿4与中环2连接在一起。如图1、图2所示，同步机构为外环3与中环2之间具有2-5对相互贴合的外圈6和内圈7、中环2与内环1之间具有2-5对相互贴合的外圈6和内圈7，外圈6和内圈7的具体数量根据实际而定。外圈6和内圈7均呈环形，外圈6和内圈7的横截面均呈三角形，外圈6具有弹性且外圈6上具有缺口6a，在外力作用下外圈6直径能够涨大。外圈6端部具有倾斜的导向面一6b，内圈7端部具有与导向面一6b相匹配的导向面二7a，且导向面一6b贴合在导向面二7a处，导向面一6b和导向面二7a分别为外圈6横截面呈三角形的斜边和内圈7横截面呈三角形的斜边。外环3上具有能抵靠在外圈6上的凸台一3a，中环2上具有能抵靠在内圈7上的凸台二2a，凸台一3a抵靠在最外侧的外圈6上，凸台二2a抵靠在最内侧的内圈7上，成对的外圈6和内圈7中的导向面一6b和导向面二7a贴合；中环2上具有能抵靠在外圈6上的凸台三2b，内环1上具有能抵靠在内圈7上的凸台四1a，凸台三2b抵靠在最外侧的外圈6上，凸台四1a抵靠在最内侧的内圈7上，成对的外圈6和内圈7中的导向面一6b和导向面二7a贴合。

如图3所示，平时外圈6收紧，外环3和中环2之间的外圈6的外周面未与外环3的内壁接触，此时外圈6和内圈7处于非同步状态，同理中环2和内环1之间的外圈6的外周面未与中环2的内壁接触。换档时，换档带动滑套向从动齿轮5轴向移动，首先使外环3处于锁止状态，此过程与一般手动变速器一样；外环3锁止后，通过滑套将轴向力作用在外环3上，外环3具有的凸台一3a带动外圈6轴向移动，中环2上的凸台二2a阻挡内圈7的轴向移动，这样使得外圈6具有的导向面一6b紧密贴合于内圈7的导向面二7a，成对的外圈6和内圈7也贴合得很紧密，此时外圈6和内圈7的转速是不同，外圈6和内圈7之间会产生摩擦力矩，这样就使两者转速趋于同步，同时在摩擦力矩的作用下，如图4所示，外圈6会张开，直径变大，外圈6最大直径与外环3内径相同，外圈6和内圈7处于同步状态；当外环3与中环2之间的外圈6和内圈7压紧后，外环3会带动中环2一起向从动齿轮5处轴向移动，中环2具有的凸台三2b带动中环2与内环1之间的外圈6轴向移动，内环1上的凸台四1a阻挡中环2与内环1之间的内圈7轴向移动，中环2与内环1之间的外圈6具有的导向面一6b紧密贴合于内圈7的导向面二7a，成对的外圈6和内圈7也贴合得很紧密，同理中环2与内环1之间的外圈6和内圈7之间会产生摩擦力矩，两者转速趋于同步，同时在摩擦力矩的作用下，外圈6会张开，直径变大，中环2与内环1之间的外圈6最大直径与中环2内径相同；通过外圈6和内圈7产生的摩擦力矩的作用最终使得外环3、中环2和内环1的转速一致，即同步器是输入端和输出端的转速同步，之后滑套脱离锁止面，继续向从动齿轮5轴向移动直至与接合齿4结合，完成换档。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了内环1、凸台四1a、中环2、凸台二2a、凸台三2b、连接部2c、外环3、凸台一3a、接合齿4、从动齿轮5、外圈6、缺口6a、导向面一6b、内圈7、导向面二7a等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (9)

1.一种手动变速器同步器，包括内环(1)、中环(2)、外环(3)和接合齿(4)，所述的接合齿(4)固连在变速器的从动齿轮(5)上，所述的内环(1)套在接合齿(4)端部，所述的中环(2)套在内环(1)外侧，所述的外环(3)套在中环(2)外侧，其特征在于，所述的内环(1)与中环(2)之间以及中环(2)与外环(3)之间具有当外环(3)向从动齿轮(5)处轴向移动时能使上述内环(1)、中环(2)和外环(3)转速相同的同步机构。

2.根据权利要求1所述的手动变速器同步器，其特征在于，所述的同步机构为呈环形的外圈(6)和内圈(7)，所述外圈(6)上具有缺口(6a)，所述外圈(6)端部具有倾斜的导向面一(6b)，所述内圈(7)端部具有与导向面一(6b)相匹配的导向面二(7a)，且导向面一(6b)贴合在导向面二(7a)处。

3.根据权利要求2所述的手动变速器同步器，其特征在于，所述的外圈(6)具有弹性，且在外力作用下外圈(6)直径能涨大。

4.根据权利要求3所述的手动变速器同步器，其特征在于，所述的外环(3)上具有能抵靠在外圈(6)上的凸台一(3a)，所述中环(2)上具有能抵靠在内圈(7)上的凸台二(2a)，且上述外圈(6)和内圈(7)位于凸台一(3a)与凸台二(2a)之间且两者的导向面一(6b)和导向面二(7a)贴合。

5.根据权利要求4所述的手动变速器同步器，其特征在于，所述的中环(2)上具有能抵靠在外圈(6)上的凸台三(2b)，所述内环(1)上具有能抵靠在内圈(7)上的凸台四(1a)，且上述外圈(6)和内圈(7)位于凸台三(2b)与凸台四(1a)之间且两者的导向面一(6b)和导向面二(7a)贴合。

6.根据权利要求1所述的手动变速器同步器，其特征在于，所述的接合齿(4)上具有连接孔，上述中环(2)上具有凸出的连接部(2c)，且连接部(2c)与连接孔配合使得接合齿(4)与中环(2)连接在一起。

7.根据权利要求2所述的手动变速器同步器，其特征在于，所述的外圈(6)和内圈(7)的横截面呈三角形。

8.根据权利要求5所述的手动变速器同步器，其特征在于，所述的外环(3)与中环(2)之间具有2-5对相互贴合的外圈(6)和内圈(7)，且凸台一(3a)抵靠在最外侧的外圈(6)上，凸台二(2a)抵靠在最内侧的内圈(7)上。

9.根据权利要求5所述的手动变速器同步器，其特征在于，所述的中环(2)与内环(1)之间具有2-5对相互贴合的外圈(6)和内圈(7)，且凸台三(2b)抵靠在最外侧的外圈(6)上，凸台四(1a)抵靠在最内侧的内圈(7)上。

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