CN102788100B - 用于变速器的同步装置 - Google Patents

Abstract

一种用于变速器的同步装置，其可以包括：花键接合于旋转轴上的离合器轮毂；通过将阻挡键置于其间而接合至所述离合器轮毂的外圆周部分的套筒，所述套筒可轴向移动；具有锥面且配置于所述套筒的两侧而不干扰所述旋转轴的离合器齿轮；以及，配置于所述离合器轮毂和所述离合器齿轮之间并且摩擦地接合至所述离合器齿轮的锥面的阻挡环，其中所述阻挡环包括被施加伺服负载的部分和被施加键负载的部分，所述被施加伺服负载的部分和被施加键负载的部分交错地配置于所述阻挡环的圆周方向上并分别具有键接触表面，并且所述被施加伺服负载的部分的键接触表面可以被配置成与所述被施加键负载的部分的键接触表面在轴向上隔开预定距离。

Description

用于变速器的同步装置

对相关申请的交叉引用

本申请请求2011年5月17日提交至韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2011-0046285的优先权，该韩国专利申请的全文通过引用并入本文以用于所有目的。

技术领域

本发明涉及用于车辆中的变速器。更具体地，本发明涉及用于手动变速器的同步装置，在同步时，所述同步装置通过在仅施加键负载的过程中从阻挡环和离合器齿轮的锥面除去油膜，从而平滑地进行同步动作。

背景技术

通常，变速器为动力传递装置的一部分。所述离合器配置于离合器和驱动轴之间，从而根据车辆的行驶条件而增加或降低发动机转矩。另外，变速器具有用于倒车的反转装置。

手动变速器的同步装置通过使主动齿轮与从动齿轮按照行驶转速啮合而使齿轮平滑地连接，从而防止换挡冲击，而当主动齿轮与从动齿轮啮合时，传动齿轮得以同步。

图1为常规同步装置的局部横截面视图。

参照图1，常规同步装置包括离合器轮毂100、套筒102、阻挡键104、阻挡环106和离合器齿轮108。

离合器轮毂100花键接合至旋转轴(未显示)，并在所述离合器轮毂100的外圆周处沿着圆周方向形成等距离的多个凹口。

套筒102花键接合至离合器轮毂100的外圆周，并且可在轴向上移动。在套筒102的外圆周处形成滑动凹口110，并且套筒102可通过插入滑动凹口110中的换挡叉(未显示)而在图中向左或向右移动。

各个阻挡键104配置于在离合器轮毂100的外圆周处沿着其圆周方向形成的等距离的多个凹口中。弹簧112置于阻挡键104和离合器轮毂100之间，并且阻挡键104通过弹簧112的弹力而插入在套筒102的内圆周处形成的锁定槽114中。

阻挡环106典型地被称作同步环。阻挡环106配置于离合器轮毂100的两侧，从而保护阻挡键104，并且所述阻挡环106适合于在套筒102沿轴向移动时被套筒102推动，从而与离合器齿轮108的锥面116摩擦地同步。

离合器齿轮108与速度齿轮(未显示)整体地形成。

根据同步装置，如果套筒102在图中向左或向右移动以进行换挡，阻挡键104以及套筒102移动并将阻挡环106推动至离合器齿轮108。

然后，阻挡环106的内圆周与离合器齿轮108的锥面116摩擦，从而使得离合器齿轮108与阻挡环106的转速同步。如果套筒102在此状态下进一步移动，则套筒102与离合器齿轮108相互接合并实现动力传递。

图2和图3为在常规同步装置中使用的阻挡环的正视图和俯视图。

参照图2和图3，在常规阻挡环106的外圆周处交替地形成三个被施加伺服负载的部分118和三个被施加键负载的部分120。

被施加伺服负载的部分118表示阻挡环106的形成有用于接收阻挡键104的支撑突出部122和124之处的部分阻挡环，而被施加键负载的部分120表示阻挡环106的与阻挡键104的一侧接触之处的阻挡环部分。

当阻挡环106配置于离合器轮毂100的两侧时，配置于一侧的阻挡环106的被施加伺服负载的部分118和配置于另一侧的阻挡环(图中未显示)的被施加键负载的部分(在图中未显示)配置在同一直线上，而阻挡键104联接在其间。

因此，配置于被施加伺服负载的部分118和被施加键负载的部分120之间的六个阻挡键104推动配置于所选侧的阻挡环106，并由此作为同步装置而操作。

根据常规阻挡环106，被施加伺服负载的部分118和被施加键负载的部分120的键接触表面126和128配置于同一平面上。

图4为未装配套筒的常规同步装置的示意图，以显示键和阻挡环在空挡状态下的位置，而图5为装配了套筒的常规同步装置的示意图，以显示键和阻挡环在同步的初始阶段的位置。

参照图4，被施加伺服负载的部分118的键接触表面126和阻挡键104之间的空隙C与被施加键负载的部分120的键接触表面128和阻挡键104之间的空隙C相同。

如图5中所示，如果套筒(图中未显示)推动阻挡键104以开始同步，那么阻挡键104同时接触被施加伺服负载的部分118和被施加键负载的部分120的键接触表面126和128，并传递同步力。

因此，除去离合器齿轮108的锥面116与阻挡环106之间残留的油膜的时间可能是不充分的，并且可能无法产生必要的摩擦力。

如上所述，尽管无法保证必要的摩擦力，但在通常的换挡中可能不会发生严重的问题。然而，在突然的换挡中，难以进行同步，并且可能无法实现平滑的换挡。

公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，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用于变速器的同步装置，所述同步装置的优势在于，在同步时，通过在仅施加键负载的过程中从阻挡环和离合器齿轮的锥面除去油膜，从而平滑地进行同步动作。

在本发明的一个方面中，一种用于变速器的同步装置可以包括：花键接合在旋转轴上的离合器轮毂；通过将阻挡键置于其间而接合至所述离合器轮毂的外圆周部分的套筒，所述套筒可在所述旋转轴的轴线上轴向移动；具有锥面且配置于所述套筒的两侧而不干扰所述旋转轴的离合器齿轮；以及，配置于所述离合器轮毂和所述离合器齿轮之间并且摩擦地接合至所述离合器齿轮的锥面的阻挡环，其中所述阻挡环可包括被施加伺服负载的部分和被施加键负载的部分，所述被施加伺服负载的部分和被施加键负载的部分交替地配置于所述阻挡环的圆周方向上并分别具有键接触表面，并且所述被施加伺服负载的部分的键接触表面被配置成与所述被施加键负载的部分的键接触表面在轴向上隔开预定的距离。

所述被施加伺服负载的部分的键接触表面在轴向上位于比所述被施加键负载的部分的键接触表面向内。

在所述离合器轮毂的外圆周处形成多个键引导槽，并且所述阻挡键可滑动地配置于该键引导槽中。

所述键引导槽可以具有宽度较宽部分和宽度较窄部分。

所述键引导槽可以包括交替配置的第一键引导槽和第二键引导槽，并且所述第一键引导槽的宽度较宽部分面朝一侧，而所述第二键引导槽的宽度较宽部分面朝另一侧。

对应于所述被施加伺服负载的部分的所述键引导槽的宽度较宽部分面对所述被施加伺服负载的部分的键接触表面。

所述被施加伺服负载的部分的键接触表面形成于支撑突出部之间，所述支撑突出部从所述阻挡环朝着所述离合器轮毂突出，并且阻挡键可滑动地配置于所述支撑突出部之间。

对应于所述被施加键负载的部分的所述键引导槽的宽度较窄部分面对所述被施加键负载的部分的键接触表面，其中所述被施加键负载的部分的键接触表面形成在突出部分的表面上，所述突出部分在阻挡环的径向方向上突出并可滑动地接合至对应于所述被施加键负载的部分的键引导槽的宽度较窄部分。

所述被施加伺服负载的部分的键接触表面形成于支撑突出部之间，所述支撑突出部从所述阻挡环朝着所述离合器轮毂突出。

所述被施加键负载的部分的键接触表面形成在突出部分的表面上，所述突出部分在所述阻挡环的径向方向上突出。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其他特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1为常规同步装置的局部横截面视图。

图2为用于常规同步装置中的阻挡环的正视图。

图3为用于常规同步装置中的阻挡环的俯视图。

图4为未装配套筒的常规同步装置的示意图，以显示键和阻挡环在空挡状态下的位置。

图5为装配了套筒的常规同步装置的示意图，以显示键和阻挡环在同步的初始阶段下的位置。

图6是根据本发明的示例性实施方式的同步装置的分解立体图。

图7是根据本发明的示例性实施方式的同步装置的正视图。

图8是用于根据本发明的示例性实施方式的同步装置的阻挡环的正视图。

图9是用于根据本发明的示例性实施方式的同步装置的阻挡环的俯视图。

图10为未装配套筒的根据本发明的示例性实施方式的同步装置的示意图，以显示键和阻挡环在空挡状态下的位置。

图11为装配了套筒的根据本发明的示例性实施方式的同步装置的示意图，以显示键和阻挡环在同步的初始阶段下的位置。

应当了解，所附附图并非按比例地显示了本发明的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。

具体实施方式

现在将对本发明的各个实施方式详细地作出引用，这些实施方式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方式相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方式，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方式。

下面将参考所附附图对本发明的示例性实施方式进行具体描述。

对于解释本发明并不必要的部件的描述将被略去，并且在本说明书中同样的构成元件由同样的附图标记表示。

图6为根据本发明的示例性实施方式的同步装置的分解立体图，而图7为根据本发明的示例性实施方式的同步装置的正视图。

参照图6和图7，根据本发明的示例性具体实施方式的同步装置包括离合器轮毂1、套筒2、阻挡键3、阻挡环4和离合器齿轮5。

离合器轮毂1花键接合在旋转轴上，并且在离合器轮毂1的外圆周处沿着其圆周方向形成的等距离的多个键引导槽10。

套筒2花键接合至离合器轮毂1的外圆周，从而可移动至轴向方向，并在套筒2的外圆周处圆周地形成滑动凹口20。在套筒2的滑动凹口20中插入换挡叉，从而使得套筒60根据滑动叉的运动而在轴向上移动。

阻挡键3配置于在离合器轮毂1的外圆周处沿着圆周方向形成的等距离的多个键引导槽10中。另外，弹簧30置于离合器轮毂1和阻挡键3之间。

亦即，阻挡键3通过弹簧30的弹力而插入在套筒2的内圆周处形成的锁定槽16中。

阻挡环4典型地被称作同步环。阻挡环4配置于离合器轮毂1的两侧，从而保护阻挡键3，并且所述阻挡环4适合于在套筒60在轴向上移动时被套筒2在轴向上推动，从而与离合器齿轮5的锥面50摩擦地同步。

离合器齿轮5与速度齿轮整体地结合。

将更加详细地描述同步装置的结构。

形成于离合器轮毂1处的键引导槽10包括具有较窄的宽度的宽度较窄部分11和具有较宽的宽度的宽度较宽部分12，而宽度较窄部分11和宽度较宽部分12通过倾斜表面连接。

另外，形成等距离的六个键引导槽10。三个键引导槽10的宽度较宽部分12面朝一侧，而另外三个键引导槽10的宽度较宽部分12面朝另一侧。另外，所述三个键引导槽10和所述另外三个键引导槽10交替地配置。亦即，具有面朝另一侧的宽度较宽部分12的键引导槽(第二键引导槽)10配置成与具有面朝一侧的宽度较宽部分12的键引导槽(第一键引导槽)10相邻。

阻挡键3配置于各个键引导槽10中。图中仅显示了三个配置于面朝一侧的宽度较宽部分12中阻挡键3，但还在面朝另一侧的宽度较宽部分12中配置了其余三个阻挡键3。

同时，在阻挡环4的外圆周处与键引导槽10的宽度较宽部分12呈同一直线地形成被施加伺服负载的部分40，并在阻挡环4的外圆周处在被施加伺服负载的部分40之间与键引导槽10的宽度较窄部分11呈同一直线地形成被施加键负载的部分41。

被施加伺服负载的部分40包括空间43、支撑突出部44和45以及突出部分46。支撑突出部44和45在空间43的两侧于轴向上突出。空间43的宽度足够宽，以便接收阻挡键3的宽度。

另外，突出部分46形成在支撑突出部44和45之间的阻挡环4的外圆周处，从而使其无干扰地插入键引导槽10中。

还在被施加键负载的部分41处形成突出部分47，从而使其无干扰地插入键引导槽10的宽度较窄部分11中。

同步装置如图7中所示地被装配并进行同步动作。同步装置的同步动作是本领域技术人员所熟知的，因此本说明书将省略其详细描述。

图8和图9是用于根据本发明的示例性实施方式的同步装置的阻挡环的正视图和俯视图。

参照图8和图9，根据本发明的示例性实施方式，在阻挡环4的外圆周处交替地形成三个被施加伺服负载的部分40和三个被施加键负载的部分41。

另外，被施加伺服负载的部分40的键接触表面48的位置与被施加键负载的部分41的键接触表面49在轴向上分隔预定距离S。

也就是说，被施加伺服负载的部分40的键接触表面48在轴向上位于比被施加键负载的部分41的键接触表面49向内(即，在图9中较低或较深)。

图10为未装配套筒的根据本发明的示例性实施方式的同步装置的示意图，以显示阻挡环和键在空挡状态下的位置，而图11为装配了套筒的根据本发明的示例性实施方式的同步装置的示意图，以显示阻挡环和键在同步的初始阶段的位置。

参照图10，在空挡状态下，被施加伺服负载的部分40的键接触表面48与阻挡键3之间的长度D比被施加键负载的部分41的键接触表面49与阻挡键3之间的长度d长预定的距离S。

如图11中所示，如果套筒(在图中未显示)推动阻挡键3以开始同步动作，那么阻挡键3首先与被施加键负载的部分41的键接触表面49相接触，并推动阻挡环4。

此时，位于被施加伺服负载的部分40附近的阻挡键3与键接触表面48相隔长度D'。

如果套筒进一步在此状态下在轴向上运动，则会在套筒向轴向运动长度D'的过程中，通过被施加键负载的部分41的键负载而在阻挡环4和离合器齿轮5的锥面50之间实现油的擦拭。因此，除去了阻挡环4和锥面50之间残留的油膜。

也就是说，通过配置于被施加键负载的部分41中的阻挡键3的负载而移动阻挡环4，从而使得在同步过程中实现油的擦拭。其后，通过配置于被施加伺服负载的部分40中的阻挡键3的负载而移动阻挡环4，从而完成同步动作。

由于根据本发明的示例性实施方式充分地保证了邻近区域为擦拭了油的区域，所以可在同步过程中充分保证摩擦力。

因此，在突然换挡以及普通换挡的情况下均可通过稳定的同步动作而实现平滑换挡。

根据本发明的示例性具体实施方式，通过配置于被施加键负载的部分中的阻挡键的负载而移动阻挡环，从而使得在同步过程中实现油的擦拭。其后，通过配置于被施加伺服负载的部分中的阻挡键的负载而移动阻挡环，从而完成同步动作。因此，可实现进一步的稳定的同步动作。

为了便于在所附权利要求中解释和精确定义，术语上、下、内和外被用于参考在图中所示的示例性实施方式的特征的位置来对这些特征进行描述。

前面对本发明具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式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式及其各种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效形式所限定。

Claims (9)

1.一种用于变速器的同步装置，其包括：

离合器轮毂，该离合器轮毂花键接合在旋转轴上，在所述离合器轮毂的外圆周处形成多个键引导槽；

套筒，该套筒通过将阻挡键置于其间而接合至所述离合器轮毂的外圆周部分，所述套筒能够在所述旋转轴的轴线上轴向移动；

离合器齿轮，该离合器齿轮具有锥面并且配置于所述套筒的两侧而不干扰所述旋转轴；以及

阻挡环，该阻挡环配置于所述离合器轮毂和所述离合器齿轮之间并且摩擦地接合至所述离合器齿轮的锥面，

其中所述键引导槽具有宽度较宽部分和宽度较窄部分；所述键引导槽包括交替配置的第一键引导槽和第二键引导槽，并且

其中所述第一键引导槽的宽度较宽部分面朝一侧，而所述第二键引导槽的宽度较宽部分面朝另一侧；

其中所述阻挡环包括被施加伺服负载的部分和被施加键负载的部分，所述被施加伺服负载的部分和被施加键负载的部分交替地配置于所述阻挡环的圆周方向上并分别具有键接触表面，并且所述被施加伺服负载的部分的键接触表面被配置成与所述被施加键负载的部分的键接触表面在轴向上隔开预定距离。

2.根据权利要求1所述的用于变速器的同步装置，其中所述被施加伺服负载的部分的键接触表面在轴向上位于比所述被施加键负载的部分的键接触表面向内。

3.根据权利要求1所述的用于变速器的同步装置，其中所述阻挡键能够滑动地配置于该键引导槽中。

4.根据权利要求1所述的用于变速器的同步装置，其中对应于所述被施加伺服负载的部分的所述键引导槽的宽度较宽部分面对所述被施加伺服负载的部分的键接触表面。

5.根据权利要求4所述的用于变速器的同步装置，

其中所述被施加伺服负载的部分的键接触表面形成于支撑突出部之间，所述支撑突出部从所述阻挡环朝着所述离合器轮毂突出；并且

其中阻挡键能够滑动地配置于所述支撑突出部之间。

6.根据权利要求1所述的用于变速器的同步装置，其中对应于所述被施加键负载的部分的所述键引导槽的宽度较窄部分面对所述被施加键负载的部分的键接触表面。

7.根据权利要求6所述的用于变速器的同步装置，其中所述被施加键负载的部分的键接触表面形成在突出部分的表面上，所述突出部分在所述阻挡环的径向方向上突出并能够滑动地接合至对应于所述被施加键负载的部分的所述键引导槽的宽度较窄部分。

8.根据权利要求1所述的用于变速器的同步装置，其中所述被施加伺服负载的部分的键接触表面形成于支撑突出部之间，所述支撑突出部从所述阻挡环朝着所述离合器轮毂突出。

9.根据权利要求1所述的用于变速器的同步装置，其中所述被施加键负载的部分的键接触表面形成在突出部分的表面上，所述突出部分在所述阻挡环的径向方向上突出。