CN103603882A - 一种车辆同步器 - Google Patents

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tooth hub
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CN201310620667.7A
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纪晓辉
何岩青
吴茂柱
谭鑫
邵文林
周安武
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Great Wall Motor Co Ltd
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Great Wall Motor Co Ltd
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/04—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch
    • F16D23/06—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch and a blocking mechanism preventing the engagement of the main clutch prior to synchronisation
    • F16D2023/0618—Details of blocking mechanism comprising a helical spring loaded element, e.g. ball

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Abstract

本发明涉及一种实现汽车平稳换挡的机械装置，尤其涉及一种车辆同步器，其包括齿毂，位于齿毂侧的同步环，结合齿，以及套装在齿毂上的齿套，在齿毂上嵌装有因与齿毂弹性相连而浮动设置的、在齿套轴向移动的拨动下推动同步环与结合齿摩擦同步的顶推件，在同步环上设有供顶推件嵌入的容纳部。采用上述技术方案，取消同步环的锁止齿，便于同步环的冲压加工，提高生产效率，大大降低成本，同时，可以有效的减小同步器的轴向尺寸，为变速器提供了更多的轴向空间。

Description

一种车辆同步器
技术领域
本发明涉及一种使汽车实现平稳换挡的机械装置，尤其涉及一种车辆同步器。
背景技术
现有的同步器机构中，滑块只具有预同步的功能，同步环需要加工一圈外花键，且需要全部加工锁止角，其工作原理是靠齿套花键的锁止面与同步环的锁止面配合进行锁止，齿套花键与结合齿配合实现换挡，制造复杂，加工量大，浪费时间，成本较高，且工作时磨损多、易损坏，质量相对没保障，且维修不方便。中国发明专利CN103216543A公开了一种汽车同步器，包括有齿套，设有滑块槽的齿毂,设有圆锥体的结合齿，设有圆锥孔的同步环；齿套和齿毂套接，齿毂外沿设置有多个滑块，齿毂通过其滑块槽与滑块卡接；结合齿通过其圆锥体伸入同步环的圆锥孔内，在齿毂的一侧设有依次与齿套套接的同步环和结合齿，同步环外沿设有多个定位凸台，滑块近同步环的一侧设有伸出其侧面的卡脚，卡脚与定位凸台卡接；在齿毂的另一侧设有滑块档边和齿套档边，卡脚上设有开口朝向沿径向向内的卡槽。汽车同步器的滑块设置有卡脚，卡脚与同步环的定位凸台相卡接，滑块同时与齿毂和同步环相卡接。退档时，齿套沿轴向往空挡位移动，滑块随着齿套一起移动，在滑块准备回到空档位时，滑块的卡脚将同步环拉回到齿毂端面，并将同步环压紧在齿毂端面上，对同步环的位置进行了限制，同时齿毂的滑块档边和齿套档边限制了滑块和齿套的位置，使同步环与结合齿连接面完全分离。该技术方案只是将原本设置在齿毂外表面上的滑块和销改变了一种形态，但是采用该技术，同步环仍然要加工一圈外花键，并且所有外花键需要加工锁止角，加工复杂，耗费较多人力物力。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种制造简单、加工方便的车辆同步器。
为实现上述目的，本发明的车辆同步器，包括齿毂，位于齿毂侧的同步环，结合齿，以及套装在齿毂上的齿套，在齿毂上嵌装有因与齿毂弹性相连而浮动设置的、在齿套轴向移动的拨动下推动同步环与结合齿摩擦同步的顶推件，在同步环上设有供顶推件嵌入的容纳部。采用上述技术方案，通过设置顶推件推动同步环与结合齿摩擦同步，可减少或取消同步环外部的外花键数量，免除了外花键加工锁止角的加工繁琐性，有效的减小同步器的轴向尺寸，为变速器提供了更多的轴向空间设计。
作为对上述方式的限定，所述的顶推件包括主体，固定设置在主体顶部的可嵌入或滑出设置在齿套内环上的凹陷部的凸起，在主体底部与齿毂之间连接设有对主体提供径向弹性支撑力的弹性件。
作为对上述方式的限定，所述的弹性件为弹簧。
作为对上述方式的限定，所述凸起的沿齿套轴向的两相对侧边为镜向设置的斜面。该斜面设置，使齿套在滑过同步环时，凸起更容易由凹陷部内滑出，避免了齿套与凸起的硬性接触而导致同步器震动及磨损的发生。
作为对上述方式的限定，所述主体的沿齿毂周向的两相对侧边为镜向设置的顶推斜面，在容纳部上设有与顶推斜面吻合的同步斜面。
作为对上述方式的限定，所述的顶推件为沿齿毂的周向等角度分布的多个。
作为对上述方式的限定，所述的顶推件为三个。数量的设置具有一定的灵活性，一般设置3个即可保证设备的稳定性。
综上所述，采用上述技术方案，取消同步环的锁止齿，便于同步环的冲压加工，提高生产效率，大大降低成本，同时，可以有效的减小同步器的轴向尺寸，为变速器提供了更多的轴向空间。
附图说明
下面结合附图及具体实施方式对本发明作更进一步详细说明：
图1为本发明实施例的部分立体结构示意图；
图2为图1中齿毂的立体结构示意图；
图3为图1中顶推件的结构示意图；
图4为图1中同步环的立体结构示意图；
图5为图1中齿套的立体结构示意图；
图6为本发明实施例在预同步状态下的受力情况结构示意图；
图7为本发明实施例在解除锁止时的受力情况结构示意图；
图8为本发明实施例在齿套与结合齿啮合状态下的结构示意图；
图中：
1、齿毂；101、凹槽；2、同步环；3、结合齿；4、齿套；401、啮合齿；402、凹陷部；5、顶推件；501、主体；502、凸起；503、斜面；504、顶推斜面；6、容纳部；7、弹簧；8、固定块；801、凸块；802、同步斜面。
具体实施方式
本实施例涉及的车辆同步器，由图1所示，其包括齿毂1，位于齿毂1侧的同步环2，结合齿3，以及套装在齿毂1上的齿套4，其中，结合齿3采用现有的结构，而齿毂1、同步环2以及齿套4均在现有结构的基础上，做了一定改动，以适应本发明的设计思想。而本发明的设计思想在于在齿毂1上嵌装有因与齿毂1弹性相连而浮动设置的、在齿套4轴向移动的拨动下推动同步环2与结合齿3摩擦同步的顶推件5，在同步环2上设有供顶推件5嵌入的容纳部6。
为了对如上设计思想下的其中一种具体结构形式进行描述，如图2所示，在齿毂1的外圆周面上，等角度间距设有三个下凹的凹槽101，在每个凹槽101内均连接设有顶推件5，同时，在齿套4以及同步环2上，均设有与三个顶推件5适配的结构，如下仅对其中一个顶推件5，以及该顶推件5对应的齿套4以及同步环2的适配结构进行描述。
由图3所示，顶推件5包括主体501以及固定设置在主体501顶部的凸起502，沿齿套4轴向的凸起502的两个相对表面，为镜像设置的两个斜面503；在主体501的底部固定连接有作为弹性件的弹簧7，弹簧7的另一端与齿毂1上凹槽101的底部固连，通过该设置，即实现了主体501在弹簧7的径向弹性支撑下，于齿毂1上的浮动设置。在沿齿毂1周向的主体501两相对侧，设有向外延伸且成镜像设置的顶推斜面504。
由图4所示，同步环2整体成圆环状，其上设有供顶推件5嵌入的容纳部6，在本实施例中，为了形成容纳部6，在同步环2的外环面上固定设有类似于“冂”字形的固定块8，而固定块8的内凹中空部分即为容纳部6。为了形成与顶推件5的适配，在固定块8的开口两侧，朝内对称设有两个凸块801，并将凸块801的上表面设置成向中下部倾斜设置的同步斜面802，同步斜面802的斜率与顶推斜面504的斜率相同，以使顶推件5的主体501嵌入容纳部6内时，同步斜面802能够与顶推斜面504相吻合。
由图5所示，齿套4的内环上设有啮合齿401，在对应顶推件5的啮合齿401处，设有凹陷部402，在齿套4套装在齿毂1上时，顶推件5的凸起502能够嵌入到凹陷部402内，而在齿套4进行轴向移动时，通过凹陷部402与凸起502的镶嵌配合，能够推动顶推件5同时进行轴向移动，而在同步器同步完成时锁止结束，在齿套4的轴向运动驱动力下，由于斜面503的设置，可以使齿套4越过凸起502，从而使凸起502由凹陷部402内滑出。
在同步操作时，齿套4受到换挡力作用而进行轴向移动，此时，由图6所示，顶推件5受到弹簧7的弹性作用力下，因嵌入到凹陷部402内，而受到齿套4的拨动，使得顶推件5在嵌入到同步环2的容纳部6内，进而同步环2压紧结合齿3的侧面，在预同步摩擦力作用下，同步环转过一定角度，在转动时，以图中箭头方向，通过同步斜面802对顶推件5施加一个顶推力，顶推件5因受到同步斜面802的作用，具有一个向上的作用力，使得凸起502能够稳定的嵌入在凹陷部402内，防止凸起502由凹陷部402内滑出；在同步过程结束后，如图7所示，同步环2受到的摩擦力消失，在齿套4继续轴向移动下，因斜面503的作用，使得顶推件5受到向下的作用力而向下运动，同时，顶推件5通过顶推斜面504对同步环2施加回转的作用力；如图8所示，齿套4继续轴向移动，顶推件5由凹陷部402内滑出，齿套4与结合齿3结合，换挡过程结束。

Claims (7)

1.一种车辆同步器，包括齿毂，位于齿毂侧的同步环，结合齿，以及套装在齿毂上的齿套，其特征在于：在齿毂上嵌装有因与齿毂弹性相连而浮动设置的、在齿套轴向移动的拨动下推动同步环与结合齿摩擦同步的顶推件，在同步环上设有供顶推件嵌入的容纳部。
2.根据权利要求1所述的一种车辆同步器，其特征在于：所述的顶推件包括主体，固定设置在主体顶部的可嵌入或滑出设置在齿套内环上的凹陷部的凸起，在主体底部与齿毂之间连接设有对主体提供径向弹性支撑力的弹性件。
3.根据权利要求2所述的一种车辆同步器，其特征在于：所述的弹性件为弹簧。
4.根据权利要求2所述的一种车辆同步器，其特征在于：所述凸起的沿齿套轴向的两相对侧边为镜向设置的斜面。
5.根据权利要求2所述的一种车辆同步器，其特征在于：所述主体的沿齿毂周向的两相对侧边为镜向设置的顶推斜面，在容纳部上设有与顶推斜面吻合的同步斜面。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种车辆同步器，其特征在于：所述的顶推件为沿齿毂的周向等角度分布的多个。
7.根据权利要求6所述的一种车辆同步器，其特征在于：所述的顶推件为三个。
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