CN102691731B - 具有控位同步环的同步器 - Google Patents
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Abstract
一种汽车变速器领域的具有控位同步环的同步器，包括：齿套及设置于其内部的同步环、齿毂和接合齿圈，其中：两个带有控位机构的同步环同轴对称设置于带有限位机构的齿毂的两侧，接合齿圈设置于同步环的一侧，控位机构和限位机构之间活动设有连接组件。本发明可有效控制同步环的空挡位置与挂挡位置，从而减小变速器空挡时的倒拖力矩，减小变速器换挡力；同步器退挡时，可有效控制同步环内锥面脱离接合齿圈外锥面，防止摩擦锥面抱死。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种汽车变速器技术领域的同步装置，具体是一种具有控位同步环的同步器。
背景技术
目前，市场上所使用的锁环式惯性同步器，在工作时，必须保证同步力矩大于拨环力矩。而同步力矩与拨环力矩的差值通过同步环凸起部作用在齿毂的通槽边缘，最后由齿毂及齿轴来承载。这样不仅浪费了这部分差值力矩而且在这部分差值力矩作用下同步环凸起部还会对齿毂产生径向冲击；另一方面，为了增加同步器的同步力矩，大量的产品采用了增加摩擦锥面的方法，这种方法不仅增加了同步器的安装空间而且也增加了同步器的制造成本。
现有技术虽然针对同步环进行了相应的斜面改造使得一定程度上能够增力，但这样的改进无法对同步环的周向运动进行限位，其空挡位置和挂挡位置的不确定使得齿套与同步环接触时，齿套齿与同步环齿的齿端倒角面可能错位接触，导致当接合齿圈与同步环同步后，齿套将无法越过同步环实现进挡。另外，现有技术在同步器退挡时，也无法实现同步环内锥面快速脱离接合齿圈外锥面，因此经常容易发生摩擦锥面抱死的现象。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种具有控位同步环的同步器，可有效控制同步环的空挡位置与挂挡位置，从而减小变速器空挡时的倒拖力矩，减小变速器换挡力；同步器退挡时，可有效控制同步环内锥面脱离接合齿圈外锥面，防止摩擦锥面抱死。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：齿套及设置于其内部的同步环、齿毂和接合齿圈，其中：两个带有控位机构的同步环同轴对称设置于带有限位机构的齿毂的两侧，接合齿圈设置于同步环的一侧，控位机构和限位机构之间活动设有连接组件。
所述的控位机构包括：均布于同步环外侧且交错设置的控位凸起部和同步定位阶，其中：两个同步环的控位凸起部相对设置，该控位凸起部为梯形钳状结构，所述的同步定位阶为阶梯状结构，其径向深度与所述梯形钳状结构相匹配。
所述的限位机构包括：均布于齿毂外侧且交错设置的限位通槽和同步定位槽，其中：限位通槽的两侧正对所述控位凸起部，同步定位槽的两侧正对所述同步定位阶。
所述的连接组件包括：活动设置于控位凸起部、齿套及限位通槽所形成空腔内的滑块以及活动设置于同步定位阶、齿套及同步定位槽所形成空腔内的连杆，其中：连杆通过所述梯形钳 状结构与所述同步定位阶的配合对同步环形成轴向限位。
本发明的技术效果包括：
1，可有效控制同步环的空挡位置与挂挡位置，从而减小变速器空挡时的倒拖力矩，减小变速器换挡力；
2，同步器退挡时，可有效控制同步环内锥面脱离接合齿圈外锥面，防止摩擦锥面抱死。
附图说明
图1为本发明结构展开示意图。
图2为同步环立体结构示意图。
图3为齿毂立体结构示意图。
图4为实施例结构示意图；
图中：a为不含连杆；b为含有连杆。
图5为连杆示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
如图1所示，本实施例包括：齿套1及设置于其内部的同步环2、齿毂3和接合齿圈4，其中：两个带有控位机构5的同步环2同轴对称设置于带有限位机构6的齿毂3的两侧，接合齿圈4设置于同步环2的一侧，控位机构5和限位机构6之间活动设有连接组件7。
如图2所示，所述的控位机构5包括：均布于同步环2外侧且交错设置的控位凸起部8和同步定位阶9，其中：两个同步环2的控位凸起部8相对设置，该控位凸起部8为梯形钳状结构，所述的同步定位阶9为阶梯状结构，其径向深度与所述梯形钳状结构相匹配。
如图3所示，所述的限位机构6包括：均布于齿毂3外侧且交错设置的限位通槽10和同步定位槽11，其中：限位通槽10的两侧正对所述控位凸起部8，同步定位槽11的两侧正对所述同步定位阶9。
所述的同步定位槽11为叉形结构。
如图4所示，所述的连接组件7包括：活动设置于控位凸起部8、齿套1及限位通槽10所形成空腔内的滑块12以及活动设置于同步定位阶9、齿套1及同步定位槽11所形成空腔内的连杆13，其中：连杆13通过所述梯形钳状结构与所述同步定位阶9的配合对同步环2形成轴向限位。
如图3所示，所述的控位凸起部8至同步环2的外环面之间设有控位自增斜面14，其倾斜 角度为30～70°，优选为45°。
如图4所示，所述的限位通槽10正对所述控位自增斜面14的一侧设有限位自增斜面15，其倾斜角度为30～70°，优选为45°。
当同步环2自增斜面的倾斜角度为45°时，单锥自增力式同步器比普通型增加同步力矩1倍，双锥增加1.4倍。
如图5所示，所述的连杆13为Y字形结构，包括两个与同步定位槽11相匹配的扣紧爪15，该两个扣紧爪15之间的最短距离大于等于同步定位槽11的叉形结构的轴向长度，同步定位槽11的叉形结构的径向深度大于等于连杆13中部的厚度，同步定位槽11的叉形结构的宽度大于等于连杆13的宽度。
工作原理：
当该同步器处在空挡时，单个同步环2的轴向行程设为L，L为同步环2定位槽11与控位凸起部8梯形钳状结构之间的轴向间隙，L的合理设计可有效控制同步环2轴向移动，从而减小变速器空挡倒拖力矩。
当变速器换挡时，滑块12对在齿套1的作用下推动同步环2轴向移动。由于滑块12对的移动，滑块12对对同步环2的限位作用消失，同步环2在连杆13的作用下，向滑块12对移动方向移动直到碰到齿毂3，其位移为N（N为空挡时同步环2与齿毂3的距离）。此时，同步环2轴向行程为L+N，N的设计保证了工作边同步环2锥面与结合齿轮锥面的充分接触与摩擦。
当变速器退挡时，滑块12对在齿套1的作用下推动同步环2轴向移动，回到空挡位。而同步环2在连杆13的作用下亦回到空挡位，防止同步环2内锥面与接合齿圈4外锥面抱死。
Claims (6)
1.一种具有控位同步环的同步器，其特征在于，包括：齿套及设置于其内部的同步环、齿毂和接合齿圈，其中：两个带有控位机构的同步环同轴对称设置于带有限位机构的齿毂的两侧，接合齿圈设置于同步环的一侧，控位机构和限位机构之间活动设有连接组件；
所述的控位机构包括：均布于同步环外侧且交错设置的控位凸起部和同步定位阶；
所述的限位机构包括：均布于齿毂外侧且交错设置的限位通槽和同步定位槽；
所述的连接组件包括：活动设置于控位凸起部、齿套及限位通槽所形成空腔内的滑块以及活动设置于同步定位阶、齿套及同步定位槽所形成空腔内的连杆；
所述的同步环的控位凸起部相对设置，该控位凸起部为梯形钳状结构，所述的同步定位阶为阶梯状结构，其径向深度与所述梯形钳状结构相匹配；
所述的同步定位槽为叉形结构，对应所述的连杆为Y字形结构；
所述的连杆包括：两个与同步定位槽相匹配的扣紧爪，该两个扣紧爪之间的最短距离大于等于同步定位槽的叉形结构的轴向长度，同步定位槽的叉形结构的径向深度大于等于连杆中部的厚度，同步定位槽的叉形结构的宽度大于等于连杆的宽度；
当该同步器处在空挡时，单个同步环的轴向行程设为L，L为所述同步定位槽与控位凸起部梯形钳状结构之间的轴向间隙；
当变速器换挡时，滑块对在齿套的作用下推动同步环轴向移动；由于滑块对的移动，滑块对对同步环的限位作用消失，同步环在连杆的作用下，向滑块对移动方向移动直到碰到齿毂，其位移为N，N为空挡时同步环与齿毂的距离；此时，同步环轴向行程为L+N；
当变速器退挡时，滑块对在齿套的作用下推动同步环轴向移动，回到空挡位；同步环在连杆的作用下亦回到空挡位，防止同步环内锥面与接合齿圈外锥面抱死。
2.根据权利要求1所述的具有控位同步环的同步器，其特征是，所述的限位通槽的两侧正对所述控位凸起部，同步定位槽的两侧正对所述同步定位阶。
3.根据权利要求1所述的具有控位同步环的同步器，其特征是，所述的控位凸起部至同步环的外环面之间设有控位自增斜面，其倾斜角度为30~70°。
4.根据权利要求3所述的具有控位同步环的同步器，其特征是，所述的控位自增斜面的倾斜角度为45°。
5.根据权利要求3或4所述的具有控位同步环的同步器，其特征是，所述的限位通槽正对所述控位自增斜面的一侧设有限位自增斜面，其倾斜角度为30~70°。
6.根据权利要求5所述的具有控位同步环的同步器，其特征是，所述的限位自增斜面的倾斜角度为45°。
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