CN102878222B - 一种锁销式同步器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锁销式同步器，包括同步环以及锁止销和滑套，所述同步环包括本体以及凸起部，本体与凸起部为一体式结构；所述同步环的凸起部部位设有销孔；所述锁止销安装在所述同步环的销孔内。本发明在同步环增加凸起部，同步时，同步环通过凸起部与滑套接触，这样，在同步器的运动过程中，绝大部分的力由同步环的凸起部承受，锁止销仅承受很小的力。

Description

一种锁销式同步器

技术领域

本发明涉及一种同步器，特别涉及一种锁销式同步器。

背景技术

变速箱同步装置主要有锁销式与锁环式两种，其中，锁销式同步器因为其结构简单、皮实耐用被广泛应用于气动换挡的副箱位置。锁销式同步器在具有副箱的重卡变速箱市场上有很大的保有量。

市场上常见的锁销式同步器中，锁止销与同步环一般采用如下几种连接方式：1）锁止销与同步环上相应孔过盈配合压装，压装之后在锁止销的尾部压铆，见图2、图3；2）锁止销与同步环之间采用螺栓连接。这两种方式中又以第一种为多。

上述常见的同步器中，锁止销在同步器工作过程中既承受轴向力又承受切向力，力产生自每次挂档过程中，每次挂档锁止销都会承受一次冲击载荷，变速箱长期工作状况下，锁止销频繁受力，加上锁止销与同步环的加工制造等原因，普通锁销式同步器在实际使用中容易发生锁止销松动以及由松动导致断裂的故障。实际市场使用中，这种故障很常见。而一旦锁止销故障，整台变速箱无法实现副箱换挡，给用户和车主造成价格不菲的停运和维修损失。

鉴于以上缺陷，有必要提供一种可以解决以上技术问题的锁销式同步器。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一锁销式同步器，大大改善锁止销的受力状况。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种锁销式同步器，包括同步环、锁止销和滑套，所述同步环包括本体以及凸起部，本体与凸起部为一体式结构；所述同步环的凸起部部位设有销孔；所述锁止销安装在所述同步环的销孔内。

所述同步环的凸起部设置有锁止面，用以换挡时承受来自同步器滑套的推力，所述滑套设置有与倾斜面匹配的滑套锁止面；

所述锁止销的端部设置有自锁止销外表面向两侧延伸的肩部，所述同步环销孔的相应位置开设有容置该肩部的止口；

所述凸台的横截面为圆形或方形，或者其近似形状；

所述同步环的凸起部外径小于同步环本体的外径与内径之差；

在同步器锁止时，所述滑套锁止面与同步环的锁止面为面接触。

与现有技术相比，本发明锁销式同步器至少具有以下优点：本发明在锁止销上取消了锁止面，同步环增加凸起部，将锁止面设计在同步环的凸起部上，这样，在同步器的运动过程中，绝大部分的力由同步环的凸起部承受，锁止销仅承受很小的力。

附图说明

图1是现有技术中的锁销式同步器的结构示意图；

图2是图1中锁止销部分的放大图；

图3是另外一种锁止销的结构示意图；

图4是本发明同步环与锁止销的装配及结构示意图；

图5是本发明锁止销与同步环及滑套锁止时的结构示意图；

图6是本发明的锁销式同步器结构示意图；

图7是本发明同步环及锁止销的一种实施例的俯视图；

图8是图7的侧视图；

图9是本发明滑套的一种实施例的局部结构示意图，其中：

1	第一同步环	2	第一锁止销
				3	滑套	4	第二同步环
5	第二锁止销	6	轴
				7	第一齿轮	8	第二齿轮

具体实施方式

下面结合附图及本发明的一种实施例进行详细阐述：

本发明同步环与锁止销的设计采用了一种新结构，见图4所示，一种锁销式同步器，包括同步环1以及锁止销2，所述同步环1包括本体以及凸起部，所述的本体和凸起部为一体式结构，所述凸起部为自本体端面继续延伸而成；同步环的凸起部部位设有销孔；所述锁止销2安装在所述同步环的销孔内。

请继续参阅图4所示，所述同步环1的凸起部外径小于同步环本体的外径与内径之差；所述同步环的凸起部外端面设置有斜面作为锁止面，该锁止面用于在同步时承受来自滑套的推力，当同步环凸起部的横截面为方形或近似方形时候，该锁止面为斜面，当同步环凸起部的横截面为圆形时，该锁止面为锥面；所述锁止销2的端部设置有自锁止销2外表面向两侧延伸的肩部，所述同步环的销孔的相应位置开设有容置该肩部的止口。采用本发明结构后，锁止销2的受力状况大大改善，锁止销2压入同步环1的部位与同步环1之间采用小过盈配合，锁止销2压入同步环1之后无需铆装或螺栓连接。新设计的锁止销结构更简单，锁止销2上取消了锁止面，同步环1的结构重新设计，增加柱状的凸起部，将锁止面A’设计在同步环1的柱状的凸起部上，见图4。

新的结构设计下，同步器在挂档过程中绝大部分的力由同步环1的凸起部承受，锁止销2只承受很小的力。每次挂档过程中，来自气缸或操纵机构的力推动同步器滑套3轴向运动，滑套3上与锁止销2和同步环的凸起部相应的位置有孔，孔口加工有斜面，当滑套3运动到同步环1柱状的凸起部时，凸起部端面设置的锁止面与滑套3上相应孔的锁止面相接触时（参见图5及图6）会产生垂直于接触面的正压力，此压力由同步环的柱状凸起部承受，由于接触面是斜面，此正压力又可分解为轴向力和沿同步环切向的剪切力，轴向力用于同步环产生摩擦力矩，切向力用于产生拨动同步环的力矩。此结构设计中，绝大部分的力由同步环的柱状凸起部承受。

现有技术中，锁止销2频繁承受比较大的力，很难避免松动故障。本发明的创新设计大大降低了锁止销所承受的力，改善了锁止销的受力状况，能够彻底解决锁止销松动与断裂故障。

同步器工作过程所受的来自气缸或操纵装置的力由同步环1承受，同步环可以采用锻造、铸造或者粉末冶金加工，同步环1的柱状凸起部与锥环部分为一体式结构，不会产生松动故障。

此外，原有结构中，由于锁止销一般为机加工制造，因此，锁止销基本上都是圆柱状。锁止面设计在锁止销上，具体为一圆锥状结构。滑套上相应孔的位置也加工有相应的锁止面，同样为圆锥状。由于锁止销和滑套孔锁止面圆锥大小不相等，两锁止面在实际工作中不是面接触，而是线接触，实际使用过程中随着换挡次数累计越来越大容易发生锁止面部位磨损，当锁止面接触区磨损到一定程度后，锁止面失效导致换挡打齿。

采用本发明的设计后，锁止面不再位于锁止销上，而是设计到同步环的柱状凸起部位。同步环为铸造、锻造或者粉末冶金成型，因此，同步环的柱状凸起可以方便地设计成异型状，不再仅仅是圆柱状。一种示例见图7、图8和图9。采用图7所示的结构设计，同步环的柱状凸起部近似为方形，锁止面为一斜面。相应的滑套上的孔也需要加工成近似的形状，并且孔口也需要加工相应的斜面状锁止面。这样，在同步器工作过程中，滑套上孔的锁止面与同步环柱状凸起部的锁止面均为斜面，且接触时为面接触，接触面的磨损大大降低，可以将锁止面的耐磨性显著提高，从而延长使用寿命。

本发明的结构既能解决锁止销的松动与断裂故障，又能显著延长锁止面的磨损寿命。

本发明的结构可以应用到各种锁销式同步器中，典型应用情况是副箱工况，但也可以应用到主箱同步器工况下。

图6给出了本发明的一个典型实施例。图中包含一套锁销式同步器，由第一同步环1、第一锁止销2、滑套3、第二同步环4、第二锁止销5等主要零部件组成。除同步器外，还有轴6、第一齿轮7、第二齿轮8。

如图所示：以同步器从右向左挂档为例，在拨叉的作用下滑套3向左移动，首先，滑套3的右侧结合齿与右侧的第二齿轮8脱开，完成第一步的摘挡过程，到达空挡位置；第二步为同步过程，滑套3继续向左移动，滑套3的滑套锁止面向左推同步环凸起部上的锁止面，凸起部上的锁止面对同步环产生向左的轴向压力，使同步环向左侧的第一齿轮7施压，同步环摩擦锥面和第一齿轮7摩擦锥面的相互摩擦，直至左侧的第一齿轮7与轴6、滑套3、同步环4的转速差为零，同步过程结束；第三步，滑套3继续向左移动，在压力的作用下，同步环凸台插入滑套的锁止孔内，滑套左侧结合齿与左侧第一齿轮7结合，挂上左侧挡。

以上所述仅为本发明的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种锁销式同步器，其特征在于：包括同步环(1)、锁止销(2)和滑套(3)，所述同步环(1)包括本体以及凸起部，本体与凸起部为一体式结构；所述同步环(1)的凸起部部位设有销孔；所述锁止销(2)安装在所述同步环(1)的销孔内；所述凸起部外端面设置有斜面作为锁止面，用以换挡时承受来自同步器滑套的推力，所述滑套(3)设置有与凸起部上锁止面(A’)匹配的滑套锁止面。

2.根据权利要求1所述的锁销式同步器，其特征在于：所述锁止销(2)的端部设置有自锁止销外表面向外延伸的肩部，所述同步环销孔的相应位置开设有容置该肩部的止口。

3.根据权利要求1所述的锁销式同步器，其特征在于：所述凸起部为柱状凸台，该凸台的横截面为圆形或方形。

4.根据权利要求1所述的锁销式同步器，其特征在于：所述同步环的凸起部外径小于同步环本体的外径与内径之差。

5.根据权利要求1所述的锁销式同步器，其特征在于：在同步器锁止时，所述滑套锁止面与同步环的锁止面(A’)为面接触。