CN102767580A - 手动变速器的同步装置 - Google Patents

Abstract

一种手动变速器的同步装置，可以包括：离合器毂，所述离合器毂通过花键连接到转动轴上；套筒，所述套筒通过介于所述离合器毂和所述套筒之间的锁定键而与所述离合器毂的外周部接合，所述套筒能够轴向移动；离合器齿轮，所述离合器齿轮具有锥形部分并且布置在所述套筒的两侧而与所述转动轴没有干涉；挡环，所述挡环能够通过摩擦而与所述离合器齿轮的锥形部分接合；以及法向齿轮和槽齿轮，所述法向齿轮和槽齿轮形成在所述套筒的内周；其中所述槽齿轮的中间部分的宽度可以宽于所述法向齿轮的宽度，并且所述槽齿轮的中间部分具有键支撑部分和锁紧槽，所述锁紧槽形成在所述键支撑部分上并且与所述锁定键的外周接合。

Description

手动变速器的同步装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年5月4日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2011-0042688号的优先权，该申请的全部内容合并于此通过引用而用作所有目的。

技术领域

本发明涉及一种应用到车辆的手动变速器的同步装置。更加具体而言，本申请涉及这样一种手动变速器的同步装置，其通过降低锁定键对套筒的锁紧槽的表面压力而防止锁定键发生磨损。

背景技术

总体而言，变速器是动力传送装置的一部分。变速器设置在离合器和驱动轴之间以根据车辆的驾驶条件增加或者减少发动机扭矩。另外，变速器具有使车辆倒退的倒车装置。

手动变速器的同步装置可在驱动齿轮与从动齿轮啮合的时候在驱动齿轮与从动齿轮的转速被同步之后通过使驱动齿轮与从动齿轮啮合而由这些齿轮的平滑连接来防止换档震动。

图1是传统的同步装置的局部立体图。

参见图1，传统的同步装置包括离合器毂2、套筒4、锁定键6、挡环8和离合器齿轮10。

离合器毂2与转动轴通过花键连接，并且在其外周沿周向方向等距离地形成有多个凹口。

套筒4与离合器毂2的外周通过花键连接，并且可在轴向方向上移动。在套筒4的外周形成有滑槽12，并且套筒4可以通过插入到滑槽12中的档叉移动到图中的左侧或者右侧。

每个锁定键6设置在沿离合器毂2的周向方向等距离地形成在离合器毂2外周的多个凹口中。

弹簧14介于锁定键6和离合器毂2之间，并且锁定键6通过弹簧14的弹性力插入到形成在套筒4内周的锁紧槽16中。

挡环8典型地被称为同步环。该挡环8位于离合器毂2的两侧以保护锁定键6并且适于在套筒4沿轴向方向移动的时候由套筒4推动从而与离合器齿轮10的锥形部分18通过摩擦力而同步。

离合器齿轮10与变速齿轮一体形成。

根据该同步装置，如果套筒4被移动到图中的左侧或者右侧以进行换档，该锁定键6以及套筒4移动并且将挡环8推动到离合器齿轮10。

然后，挡环8的内周与离合器齿轮10的锥形部分18摩擦，从而使得离合器齿轮10和挡环8的转速同步。如果套筒4以这个状态进一步移动，则套筒4和离合器齿轮10彼此接合并且完成了动力传输。

图2是用于传统的同步装置的套筒的内周的局部立体图。

参见图2，附图标记20代表形成在套筒4的内周并且在其中容纳锁定键6的锁紧槽。

在套筒4内周形成花键的齿轮中的凹槽齿轮22的中间部分形成有锁紧槽20。锁紧槽20具有凹入的形状。

另外，凹槽齿轮22的尺寸与法向齿轮24的尺寸一样。

然而，由于凹槽齿轮22的尺寸与相邻的法向齿轮24的尺寸一样，因此其中容纳了锁定键6的锁紧槽20的宽度也不会太大。

图3是用于解释现有技术问题的处于组装状态的锁定键。

参见图3，如上所述，由于凹槽齿轮22的锁紧槽20宽度比较窄，因此锁定键6和锁紧槽20之间的接触区域也就比较小。因此，在换档的时候会施加了较高的表面压力，并且如果施加的表面压力大于由容许表面刚度计算而得到的压力，则会产生磨损。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种通过一种手动变速器的同步装置，其具有如下的优点：通过减少锁定键对套筒的锁紧槽的表面压力而防止锁定键的磨损。

在本发明的一个方面，一种手动变速器的同步装置，可以包括：离合器毂，所述离合器毂通过花键连接到转动轴上；套筒，所述套筒通过介于所述离合器毂和所述套筒之间的锁定键(block key)而与所述离合器毂的外周部接合，所述套筒能够轴向移动；离合器齿轮，所述离合器齿轮具有锥形部分并且布置在所述套筒的两侧而与所述转动轴没有干涉；挡环，所述挡环能够通过摩擦而与所述离合器齿轮的锥形部分接合；以及法向齿轮(normal gear)和槽齿轮(groove gear)，所述法向齿轮和槽齿轮形成在所述套筒的内周；其中所述槽齿轮的中间部分的宽度宽于所述法向齿轮的宽度，并且所述槽齿轮的中间部分可以具有键支撑部分和锁紧槽(locking groove)，所述锁紧槽形成在所述键支撑部分上并且与所述锁定键的外周接合。

所述锁定键可以具有与所述锁紧槽接触的槽接触部分，并且所述键支撑部分的宽度小于所述槽接触部分的周向长度。

所述挡环布置在所述离合器毂的两侧，以保护所述锁定键，并且当所述套筒沿轴向方向移动时所述挡环通过所述套筒而被推到轴向方向，并且通过摩擦与所述离合器齿轮的锥形部分同步。

所述挡环可以具有键容纳部分，其中所述键容纳部分可以包括间隔、一对支撑突出部以及突出部分，其中所述锁定键容纳在所述间隔中，所述支撑突出部从所述间隔的两侧轴向突出以在其间形成所述间隔，所述突出部分从所述支撑突出部之间的所述挡环的外周沿径向方向突出并且插入到形成在所述离合器毂处的凹槽中而没有干涉。

所述支撑突出部可以具有倾斜表面，从而使所述锁定键容纳在所述倾斜表面中，其中所述倾斜表面在面向所述间隔的侧表面处形成，其中所述倾斜表面形成为使得所述间隔沿径向向外变宽。

在纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明某些原理的具体实施方式中，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地阐明。

附图说明

图1是传统同步装置的局部立体图。

图2是用于传统同步装置的套筒的内周的局部立体图。

图3是用于解释现有技术问题的处于组装状态的锁定键的侧视图。

图4是根据本发明的示例性实施方式的同步装置的立体分解图。

图5是根据本发明的示例性实施方式的同步装置的挡环的局部立体图。

图6是根据本发明的示例性实施方式的同步装置的横截面图。

图7是用于根据本发明的示例性实施方式的同步装置的套筒的内周的局部立体图。

图8是根据本发明的示例性实施方式的同步装置的与套筒处于组装状态的锁定键的侧视图。

应理解的是，附图呈现了描述本发明基本原理的各个特征的一定程度的简化表示，从而不一定是按比例绘制的。本文所公开的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、定向、位置以及形状，将部分地由具体意图的应用以及使用环境所确定。

图中，附图标记在附图的几幅图片中指代本发明的相同或等效的部件。

具体实施方式

现在将具体参考本发明的各个实施例，这些实施例的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施例相结合进行描述，但是应当理解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施例。而是相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施例，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等同形式及其它实施方案中。

下面，将参考附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。

为了清楚地对本发明示例性实施方式的描述，与本发明的示例性实施方式无关的描述将会被省略。

图4是根据本发明的示例性实施方式的同步装置的立体分解图。

参见图4，本发明的示例性实施方式的同步装置包括离合器毂50、套筒60、锁定键70、挡环80和离合器齿轮90。

该离合器毂50通过花键连接到转动轴S上，以便始终与转动轴S一起转动。

在离合器毂50的外周形成有花键，沿周向方向等距离地形成有多个凹口52。

套筒60通过花键连接到离合器毂50的外周上，并且可以在轴向方向上移动。在套筒60的外周在周向上形成有滑槽62。

另外，挡叉插入套筒60的滑槽62中，以使套筒60根据挡叉的移动而在轴向方向上移动。

锁定键70设置在多个凹口52上，这些凹口52沿周向方向等距离地形成在离合器毂50外周。另外，弹簧72介于离合器毂50和锁定键70之间。

因此，锁定键70通过弹簧72的弹力插入到形成在套筒60的内周的锁紧槽64中。

挡环80典型地被称为同步环。该挡环80设置在离合器毂50的两侧以保护锁定键70并且适于当套筒60沿轴向方向移动的时候通过套筒60推动从而与离合器齿轮90的锥形部分92通过摩擦而同步。

在挡环80上形成有键容纳部分81.

图5是根据本发明的示例性实施方式的同步装置的挡环的局部立体图。

参见图5，键容纳部分81包括间隔82、支撑突出部83和84以及突出部分85。支撑突出部83和84在间隔82的两侧轴向突出。

间隔82的宽度宽到足以容纳锁定键70的周向厚度。

另外，突出部分85在支撑突出部83和84之间形成在挡环80的外周以便没有干涉地插入到离合器毂50的凹口52中。

另外，倾斜表面86和87形成在支撑突出部83和84面向间隔82的每一侧，锁定键70容纳在倾斜表面86和87中。该倾斜表面86和87被形成为使得间隔82的宽度沿径向向外方向变宽。

另外，突出部分85指示挡环80的组装位置，并且使挡环80的组装状态保持稳定。此外，当锁定键70在轴向方向上移动的时候，突出部分85增加接触面积。

图6是根据本发明的示例性实施方式的同步装置的横截面图。

参见图6，如果套筒60移动到图中的左侧或者右侧以进行换档，则锁定键70与套筒60一起移动并且朝向根据本发明的示例性实施方式的同步装置的离合器齿轮90推动挡环80。

然后，挡环80的内周与离合器齿轮90的锥形部分92摩擦。因此，两个部件的转速被同步。

在此状态，如果套筒60进一步移动到图中的左侧或者右侧，则该套筒60与离合器齿轮90同步并且与离合器齿轮90接合。因此，转动轴S的扭矩被传递到与离合器齿轮90一体形成的变速齿轮。

图7是用于根据本发明的示例性实施方式的同步装置的套筒的内周的局部立体图，而图8是根据本发明的示例性实施方式的同步装置的与套筒处于组装状态的锁定键的侧视图。

参见图7，锁紧槽64形成在键支撑部分642上，并且具有凹入的形状。该键支撑部分形成在各个齿轮(这些齿轮形成在套筒60的内周)中的槽齿轮640的中部。

槽齿轮640的两端部尺寸与法向齿轮644的两端部尺寸相同，而由锁紧槽64形成的键支撑部分642的宽度宽于法向齿轮644的宽度。在此，槽齿轮640是被锁定键70插入的齿轮，并且法向齿轮644是与槽齿轮640不同的齿轮。

另外，锁紧槽64的宽度与键支撑部分642的宽度B相同。

在此，如图8所示，键支撑部分642的宽度B小于与锁紧槽64接触的锁定键70的槽接触部分74的周向长度L。键支撑部分642的宽度B与槽接触部分74的周向长度L之差大于锁定键70的周向行程。

另外，由于槽齿轮640的两端部具有与法向齿轮644两端部相同的尺寸，因此该槽齿轮在同步之后与离合器齿轮90不干涉。

如果锁紧槽64的宽度以及键支撑部分642的宽度B都较大，则与锁定键70的接触面积也会较大。另外，如果接触面积较大，则表面压力就会较低。

因此，如果施加的表面压力大于通过容许表面刚度确定的压力，则可以防止锁定键70的磨损，并且可以改善变速器的耐久性。

由于被锁定键外周插入的套筒锁紧槽的宽度较大，因此根据本发明的示例性实施方式锁定键的接触面积也较大。

因此，如果施加的表面压力大于通过容许表面刚度确定的压力，则可以防止锁定键的磨损，并且可以改善变速器的耐久性。

为了解释的方便和所附权利要求书中的精确限定，术语“上”、“下”、“内”、“外”等等被用于结合示出在附图中的部件位置而描述具体实施例中的这些部件。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并非意欲穷尽，或者将本发明严格限制为所公开的具体形式，显然，根据上述教导可能进行很多改变和变化。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (6)

1.一种手动变速器的同步装置，包括：

离合器毂，所述离合器毂通过花键连接到转动轴上；

套筒，所述套筒通过介于所述离合器毂和所述套筒之间的锁定键而与所述离合器毂的外周部接合，所述套筒能够轴向移动；

离合器齿轮，所述离合器齿轮具有锥形部分并且布置在所述套筒的两侧而与所述转动轴没有干涉；

挡环，所述挡环能够通过摩擦而与所述离合器齿轮的锥形部分接合；以及

法向齿轮和槽齿轮，所述法向齿轮和槽齿轮形成在所述套筒的内周；

其中所述槽齿轮的中间部分的宽度宽于所述法向齿轮的宽度，并且所述槽齿轮的中间部分具有键支撑部分和锁紧槽，所述锁紧槽形成在所述键支撑部分上并且与所述锁定键的外周接合。

2.根据权利要求1所述的手动变速器的同步装置，其中所述锁定键具有与所述锁紧槽接触的槽接触部分，并且所述键支撑部分的宽度小于所述槽接触部分的周向长度。

3.根据权利要求1所述的手动变速器的同步装置，其中所述挡环布置在所述离合器毂的两侧，以保护所述锁定键，并且当所述套筒沿轴向方向移动时所述挡环通过所述套筒而被推到轴向方向，并且通过摩擦与所述离合器齿轮的锥形部分同步。

4.根据权利要求3所述的手动变速器的同步装置，其中所述挡环具有键容纳部分，并且

其中所述键容纳部分包括间隔、一对支撑突出部以及突出部分，其中所述锁定键容纳在所述间隔中，所述支撑突出部从所述间隔的两侧轴向突出以在其间形成所述间隔，所述突出部分从所述支撑突出部之间的所述挡环的外周沿径向方向突出并且插入到形成在所述离合器毂处的凹槽中而没有干涉。

5.根据权利要求4所述的手动变速器的同步装置，其中所述支撑突出部具有倾斜表面，从而使所述锁定键容纳在所述倾斜表面中，其中所述倾斜表面在面向所述间隔的侧表面处形成。

6.根据权利要求5所述的手动变速器的同步装置，其中所述倾斜表面形成为使得所述间隔沿径向向外变宽。

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