CN103438117B - 一种用于车辆变速箱的同步器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于车辆变速箱的同步器，其包括齿毂、滑动齿套和同步环，所述齿毂中形成有沿所述齿毂的中心轴线方向延伸的至少两个螺纹过孔。对于本发明的同步器而言，可简单地用螺栓直接将其从轴上拆卸下来，不但避免了强制拆卸专用拆卸工具寿命缩短的问题，而且也避免了拉马装置受限于与齿毂相邻齿轮外圆直径大小及轴向间隙大小的问题。

Description

一种用于车辆变速箱的同步器

技术领域

本发明涉及车辆变速箱内部结构，特别是涉及一种用于车辆变速箱的同步器。

背景技术

用于车辆变速箱的同步器不仅具有换挡轻便、避免冲击、消除噪声、延长换挡齿轮寿命等特点，而且同步器还能使换挡过程迅速，从而起到提高汽车动力性、经济性、安全性的效果。

如图1所示，同步器的齿毂10与轴70通过花键过盈配合相连接，从而达到传递动力、消除间隙的目的，在装配时需要通过压力机压装；通常在将齿毂10从轴70上拆卸时，由于轴70上的轴系结构布置紧凑，所以无法直接拆下齿毂10，需要通过拉马装置拉动如图1中的换挡齿轮50等与齿毂10相邻的齿轮来推动齿毂10进行拆卸工作；当齿毂10的相邻齿轮外圆直径较小、轴向间隙不足时，拉马装置无着力部位，导致无法完成齿毂10及同步器的拆卸；即使强制使用专用拆卸工具将齿毂10压出，也会缩短专用拆卸工具的寿命。

发明内容

本发明的一个目的是要解决现有同步器的齿毂难以从轴上直接拆卸或强制拆卸导致专用拆卸工具寿命缩短的问题。

本发明的一个进一步的目的是要使得本发明的可直接拆卸的同步器构造简单，易于加工，相对现有技术的同步器而言不会显著增加制造成本和工艺步骤。

本发明的另一个进一步的目的是要使得在直接拆卸本发明的同步器时使用的辅助拆卸工具简单廉价、操作便利，且不会对同步器的齿毂造成损伤。

具体地，本发明提供了一种用于车辆变速箱的同步器，该同步器包括齿毂、滑动齿套和同步环，所述齿毂中形成有沿所述齿毂的中心轴线方向延伸的至少两个螺纹过孔。

优选地，所述至少两个螺纹过孔在距所述齿毂的中心轴线同一径向距离处沿周向均匀分布。

优选地，所述至少两个螺纹过孔的数量为两个。

优选地，所述至少两个螺纹过孔的数量为三个。

优选地，每个所述螺纹过孔的螺纹被设置成左旋三角螺纹。

优选地，每个所述螺纹过孔的螺纹被设置成右旋矩形螺纹。

优选地，每个所述螺纹过孔的中心轴线与所述齿毂的中央花键孔的齿根圆之间的距离小于这一螺纹过孔的中心轴线与所述齿毂的外周壁之间的距离。

优选地，每个所述螺纹过孔的中心轴线与所述齿毂的中央花键孔的齿根圆之间的距离小于或等于这一螺纹过孔的中心轴线与所述齿毂的外周壁之间的距离的一半。

本发明在现有同步器基础上增加沿齿毂的纵向轴线方向延伸的至少两个螺纹过孔，这样就提供了一种能用螺栓拆卸的同步器：螺栓前端穿过螺纹过孔后与布置于轴上的轴系结构相抵，转动螺栓则齿毂沿着螺杆的螺纹朝向与螺栓前端相反方向的螺帽处移动，继续转动螺栓直至齿毂与轴脱离，从而将同步器从轴上拆卸。

对于本发明的同步器而言，可简单地用简单廉价的螺栓来作为辅助拆卸工具，直接将同步器从轴上拆卸下来，不但避免了强制拆卸专用拆卸工具寿命缩短的问题，而且也避免了拉马装置受限于与齿毂相邻齿轮外圆直径大小及轴向间隙大小的问题。特别地，本发明同步器齿毂上螺纹过孔数量、位置和螺纹形式的特别设置可进一步保证在从轴上直接拆卸本发明的同步器时，不会对同步器的齿毂造成损伤，且操作便利。

本发明的同步器构造简单，易于加工，相对现有技术的同步器而言不会显著增加制造成本和工艺步骤。

附图说明

图1为现有技术的同步器与轴的位置关系示意图；

图2为本发明示意性的同步器与轴的位置关系示意图；

图3为图2中同步器的V向视图；

图4为图3中同步器的侧视图。

图中标号如下：

10-齿毂，10a-第一螺栓，10b-第二螺栓，10c-第一螺栓过孔，10d-第二螺栓过孔；

20-滑动齿套；

30-同步环；

40-结合齿圈；

50-换挡齿轮；

60-卡簧；

70-轴；

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具体实施例进行详细描述。

图2为本发明示意性的同步器与轴的位置关系示意图；在图2中，所述同步器包括齿毂10、滑动齿套20和同步环30。

其中，所述齿毂10的中央花键孔的齿根圆与齿毂10的内花键连接，外周壁与齿毂10的外花键连接。滑动齿套20套设于所述齿毂10的外花键上；轴70的外花键与所述齿毂10的内花键过盈配合；在所述轴70的轴向方向上还具有换挡齿轮50，换挡齿轮50远离所述齿毂10的一端相抵有卡簧60，所述换挡齿轮50的外周壁套设有结合齿圈40，所述结合齿圈40的外周壁套设有所述同步环30。

在图2所示的实施例中，所述齿毂10具有两个沿齿毂10的纵向轴线方向延伸的第一螺栓过孔10c和第二螺栓过孔10d，所述齿毂10的纵向轴线方向与轴70的轴向方向基本重合。

图2示出了分别与第一螺栓过孔10c和第二螺栓过孔10d相配合的第一螺栓10a第二螺栓10b，该配合包括如图2所示的第一螺栓10a与第二螺栓10b分别与第一螺栓过孔10c和第二螺栓过孔10d的结合状态，以及如图3、图4所示的第一螺栓10a与第二螺栓10b分别与第一螺栓过孔10c和第二螺栓过孔10d的分离状态。

在图2中，所述第一螺栓10a与第二螺栓10b的长度均大于第一螺栓过孔10c和第二螺栓过孔10d的长度。第一螺栓10a与第二螺栓10b的螺栓前端能分别穿过第一螺栓过孔10c和第二螺栓过孔10d与换挡齿轮50的端面相抵，相比于拉马装置拆卸方式，大大降低了所需换挡齿轮50的直径长度。第一螺栓10a与第二螺栓10b的螺栓前端均为平形，这样能够使布置于轴上的轴系结构为所述螺栓前端提供足够的支撑，同时平形的螺栓前端能够减小螺栓前端施加于轴系结构的力，防止螺栓前端对轴系结构的损伤。在图2所示实施例中，为螺栓前端提供支撑的为换挡齿轮50的一个端面，该端面位于换挡齿轮50靠近齿毂10的一侧。

图3为图2中同步器的V向视图，图4为图3中同步器的侧视图。为了达到将同步器从轴70上拆卸的目的，应至少设置两个螺纹过孔，这样能够防止使用一个螺纹过孔时，因螺栓施力不均而致齿毂10与轴70卡死。在图3和图4所示的实施例中，齿毂10具有第一螺栓过孔10c和第二螺栓过孔10d，第一螺栓过孔10c和第二螺栓过孔10d在距齿毂10纵向轴线的同一径向距离处沿周向均匀分布；在其它实施例中，螺纹过孔的数量可以多于两个；但无论螺纹过孔的数量多少，为了在拆卸过程中使齿毂10受力均匀，防止齿毂10与轴70卡死，螺纹过孔应尽量均在距齿毂10纵向轴线同一径向距离处沿周向均匀分布。

考虑到齿毂10与轴70在压力机压装过程中的抱紧程度，在当两者抱紧程度较小的如图2-图4所示实施例中，可以仅在齿毂10上设置两个螺纹过孔；在两者抱紧程度较大时的其它实施例中，因轴系结构需为螺栓前端能够提供更大支撑力，在保证齿毂10正常工作所需强度的情况下，可以多设置几个螺纹过孔，这样能使换挡齿轮50的端面受力均匀，也使得单个螺纹过孔内的螺纹受力不至于太大而致螺纹损伤。

在图2-图4所示的实施例中，当拆卸齿毂10时，利用两颗螺栓10a、10b同时向下旋转，在图2中，每个所述螺纹过孔的螺纹被设置成左旋三角螺纹。第一螺栓10a的旋转方向如箭头d所示，第二螺栓10b的旋转方向如箭头e所示；旋转中，螺栓前端将与换档齿轮50的端面接触，由于换档齿轮50受轴70的轴向限制，无法在轴70的轴向移动。因此，螺栓10a、10b在继续向下旋转时，齿毂10向螺帽方向移动，如图2中齿毂10相对于初始位置向螺帽方向移动了距离X。继续旋转螺栓10a、10b，即可使齿毂10与轴70脱离。需要注意的是，在图2-图4所示的实施例中，每个螺纹过孔的中心轴线与齿毂10的中央花键孔的齿根圆之间的距离小于这一螺纹过孔与所述齿毂10的外周壁之间的距离，即螺纹过孔应尽量靠近齿毂10的中央花键孔的齿根圆，在图2-图4所示的实施例中，齿毂10在螺纹过孔与齿毂10的中央花键孔的齿根圆之间的厚度用D表示，在图3中D为5mm。且，在图2-图4所示的实施例中，螺纹过孔的中心轴线与所述齿毂10的中央花键孔的齿根圆之间的距离小于或等于这一螺纹过孔的中心轴线与所述齿毂10的外周壁之间的距离的一半。

螺纹过孔应尽量靠近齿毂10的中央花键孔的齿根圆，一方面使得螺栓前端能够较容易的找到用于低靠的换挡齿轮50；另一方面，在大小恒定的力的作用下：相比于螺纹过孔远离齿毂10的中央花键孔的齿根圆的情况，螺纹过孔靠近齿毂10的中央花键孔的齿根圆能减小齿毂10与轴70卡死的几率。

现有技术使用了多种手段来维持或提高齿毂10的强度，从而能够使同步器经受住较长时间的工作，发明人发现：在现有技术的齿毂10上开凿范围在5.0mm-8.1mm内的不超过六个的螺纹过孔，对齿毂10的强度影响很小，开凿螺纹过孔后的齿毂10仍能提供正常工作所需的强度。例如，在一个实施例中，螺纹过孔的数量可以为三个；在另一个实施例中，螺纹过孔的数量为四个；在另一个实施例中，螺纹过孔的数量为六个。尤其是，当设置三个或四个外径在6.0mm的右旋矩形螺纹或六个外径在5.0mm的右旋矩形螺纹时，对齿毂10的强度影响可以忽略不计，此处使用了能够更好的防止螺纹过孔内的螺纹损坏的矩形螺纹。

本发明螺纹过孔的设置有效的减小了齿毂10的重量，从而可以实现车辆轻量化的设计目标。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于车辆变速箱的同步器，包括齿毂(10)、滑动齿套(20)和同步环(30)，轴(70)的外花键与所述齿毂(10)的内花键过盈配合，其特征在于：

所述齿毂(10)中形成有沿所述齿毂(10)的中心轴线方向延伸的至少两个螺纹过孔，用于用螺栓(10a,10b)将所述同步器从所述轴(70)上拆卸下来；其中，每个所述螺纹过孔的中心轴线与所述齿毂(10)的中央花键孔的齿根圆之间的距离小于这一螺纹过孔的中心轴线与所述齿毂(10)的外周壁之间的距离。

2.根据权利要求1所述的同步器，其特征在于：

所述至少两个螺纹过孔在距所述齿毂(10)的中心轴线同一径向距离处沿周向均匀分布。

3.根据权利要求1或2所述的同步器，其特征在于：

所述至少两个螺纹过孔的数量为两个。

4.根据权利要求1或2所述的同步器，其特征在于：

所述至少两个螺纹过孔的数量为三个。

5.根据权利要求1或2所述的同步器，其特征在于：

每个所述螺纹过孔的螺纹被设置成左旋三角螺纹。

6.根据权利要求1或2所述的同步器，其特征在于：

每个所述螺纹过孔的螺纹被设置成右旋矩形螺纹。

7.根据权利要求1所述的同步器，其特征在于：

每个所述螺纹过孔的中心轴线与所述齿毂(10)的中央花键孔的齿根圆之间的距离小于或等于这一螺纹过孔的中心轴线与所述齿毂(10)的外周壁之间的距离的一半。