CN103790994B - 一种带润滑油路的三锥面同步器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带润滑油路的三锥面同步器，包括滑动齿套、外摩擦环、摩擦中间环、内摩擦环、滑块、柱销、弹簧、结合齿圈和齿毂；其中，一对结合齿圈对称设置在齿毂的两侧，且结合齿圈的锥面体朝向齿毂一侧，一对内摩擦环设置在一对结合齿圈之上，其上设置有一对摩擦中间环，该一对摩擦中间环的第二爪子伸到一对结合齿圈的过油孔中，一对外摩擦环设置在一对摩擦中间环之上，其第一爪子伸到一对内摩擦环的过油槽中，滑动齿套、滑块、柱销以及弹簧均设置在一对外摩擦环之间，且柱销的一端穿过滑块与滑动齿套相配合，其另一端通过弹簧与齿毂相接触。本发明三锥面同步器相对双锥面同步器，其换挡时间更短，换挡力更小，操纵舒适，且使用寿命长。

Description

一种带润滑油路的三锥面同步器

【技术领域】

本发明属于汽车传动装置领域，具体涉及一种带润滑油路的三锥面同步器。

【背景技术】

目前双锥面锁环式同步器（参见图1）的应用比较普遍，但在某些换档速比级差比较大的变速器上，双锥面锁环式同步器存在换档时间过长和换档力大的问题，三锥面同步器的结构和双锥面锁环式同步器类似，制造成本略微增加，三锥面同步器比双锥面锁环式同步器具有更好的同步性能和换挡轻便性。三锥面同步器因摩擦锥面较多，同步时会产生大量的热，热量的集中会造成同步环的烧蚀，降低摩擦材料的耐磨性，进而加快了三锥面同步器的早期磨损和失效。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供了一种带润滑油路的三锥面同步器，其在三锥面同步器的结构上增加润滑油路，这样可及时排出同步器摩擦锥面产生的热量，提高同步器的使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种带润滑油路的三锥面同步器，包括滑动齿套、一对外摩擦环、一对摩擦中间环、一对内摩擦环、滑块、柱销、弹簧、一对结合齿圈和齿毂；

其中，外摩擦环的内圈周向设置有若干第一爪子，内摩擦环的周向设置有与若干第一爪子相配合的若干过油槽，结合齿圈的周向设置有若干过油孔，其端面上设置有锥面体，锥面体的周向设置有若干油孔和若干径向油槽，锥面体的内侧与结合齿圈的端面之间设置有收油槽；

一对结合齿圈对称设置在齿毂的两侧，且结合齿圈的锥面体朝向齿毂一侧，一对内摩擦环的内锥面分别与一对结合齿圈的锥面体相配合，其上设置有一对摩擦中间环，该一对摩擦中间环的第二爪子分别伸到一对结合齿圈的过油孔中，一对外摩擦环分别设置在一对摩擦中间环之上，其若干第一爪子分别伸到一对内摩擦环的过油槽中，滑动齿套、滑块、柱销以及弹簧均设置在一对外摩擦环之间，且柱销的一端穿过滑块与滑动齿套相配合，其另一端通过弹簧与齿毂相接触。

本发明进一步改进在于，外摩擦环的内圈为锥面，摩擦中间环的内外圈均为锥面以及内摩擦环的内外圈均为锥面，且外摩擦环的内锥面与摩擦中间环的外锥面之间形成一组摩擦副，摩擦中间环内锥面与内摩擦环的外锥面之间形成一组摩擦副，内摩擦环的内锥面与结合齿圈的锥面体之间形成一组摩擦副。

本发明进一步改进在于，外摩擦环的内圈周向设置有6个第一爪子。

本发明进一步改进在于，结合齿圈的周向设置有6个过油孔。

本发明进一步改进在于，锥面体的周向设置有4个油孔。

本发明进一步改进在于，锥面体的周向设置有4个径向油槽。

本发明进一步改进在于，径向油槽为上端开口大于底端的梯形开口。

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

本发明将双锥面同步器改变结构形成三锥面同步器，并在此三锥面同步器上增加了润滑油路，为此对双锥面同步器的结构上做了改进；本发明三锥面同步器跟双锥面同步器相比，零件个数一样，制造成本略有增加，但性能相比提高了1.5倍左右，使用三锥面同步器比双锥面同步器换挡时间更短，换挡力更小，司机操纵更加舒适轻便；同时，本发明三锥面同步器润滑油路的设计可使三锥面同步器工作时摩擦表面的温度显著下降，带走同步摩擦过程产生的大量热，提高三锥面同步器的使用寿命。

【附图说明】

图1是双锥面同步器的结构示意图；

图2是本发明带润滑油路的三锥面同步器的结构示意图，其中，箭头所示方向为润滑油流动方向；

图3是本发明结合齿圈的结构示意图；

图4是本发明内摩擦环的结构示意图；

图5是本发明外摩擦环的结构示意图。

其中：1为滑动齿套；2为外摩擦环；201为第一爪子；3为摩擦中间环；4为内摩擦环；401为过油槽；5为滑块；6为柱销；7为弹簧；8为结合齿圈；801为过油孔；802为锥面体；803为油孔；804为径向油槽；805为收油槽；9为齿毂。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参见图2～5，本发明一种带润滑油路的三锥面同步器，包括滑动齿套1、一对外摩擦环2、一对摩擦中间环3、一对内摩擦环4、滑块5、柱销6、弹簧7、一对结合齿圈8和齿毂9；

其中，外摩擦环2的内圈周向设置有6个第一爪子201，内摩擦环4的周向设置有与6个第一爪子201相配合的6个过油槽401，结合齿圈8的周向设置有6个过油孔801，其端面上设置有锥面体802，锥面体802的周向设置有4个油孔803和4个径向油槽804，且径向油槽804为上端开口大于底端的梯形开口，锥面体802的内侧与结合齿圈8的端面之间设置有收油槽805；

一对结合齿圈8对称设置在齿毂9的两侧，且结合齿圈8的锥面体802朝向齿毂9一侧，一对内摩擦环4的内锥面分别与一对结合齿圈8的锥面体802相配合，其上设置有一对摩擦中间环3，该一对摩擦中间环3的第二爪子分别伸到一对结合齿圈8的过油孔801中，一对外摩擦环2分别设置在一对摩擦中间环3之上，其6个第一爪子201分别伸到一对内摩擦环4的6个过油槽401中，滑动齿套1、滑块5、柱销6以及弹簧7均设置在一对外摩擦环2之间，且柱销6的一端穿过滑块5与滑动齿套1相配合，其另一端通过弹簧7与齿毂9相接触。

为了对本发明一种带润滑油路的三锥面同步器进一步了解，现对其工作过程做一描述：

结合齿圈8和同步齿轮通过花键啮合，摩擦中间环3的第二爪子伸到结合齿圈的过油孔801中，这样同步齿轮、结合齿圈8、摩擦中间环3同速转动；外摩擦环2的6个爪子201分别伸到内摩擦环4的6个过油槽401中，过油槽401也起油路中过油的作用，外摩擦环2和内摩擦环4同速转动。

其中，外摩擦环2的内圈为锥面，摩擦中间环3的内外圈均为锥面以及内摩擦环4的内外圈均为锥面，且外摩擦环2的内锥面与摩擦中间环3的外锥面之间形成一组摩擦副，摩擦中间环3内锥面与内摩擦环4的外锥面之间形成一组摩擦副，内摩擦环4的内锥面与结合齿圈8的锥面体802之间形成一组摩擦副。由此形成了三个摩擦副；组成摩擦副的一对接触面，可使用各种摩擦材料，任一接触锥面或两个接触锥面都可带摩擦材料。

当推动滑动齿套1进行挂档时，滑动齿套1带动柱销6和滑块5一起克服弹簧7的径向力向挂档侧移动，滑块5的端面会靠上外摩擦环2的凸起部分，此时三个摩擦副面贴紧，开始起同步作用，可快速达到使同步齿轮、结合齿圈8、摩擦中间环3、外摩擦环2、内摩擦环4的转速一致，同步过程结束。滑动齿套1将柱销6压下，弹簧7进一步被压缩，滑动齿套1越过柱销6和外摩擦环2、结合齿圈8同时啮合，完成挂档。本发明的工作过程和双锥面同步挂档过程一样，只是同步时三个摩擦副同时参与同步过程，同步时间更短。

内摩擦环4的结构带有内外两个锥面，将原双锥面内摩擦环的内表面由柱面改成锥面，可在此锥面喷涂或粘接摩擦材料。设计锥面尺寸和轴向间隙，保证良好的工作要求，并带有过油槽401结构。

结合齿圈8内壁带有收油槽805，收油槽805为一沿径向旋转的凹面，在轴向两侧有凸起或台阶阻止油液流出，这样便可收集由齿轮旋转飞溅到此的润滑油，保证润滑需要。

结合齿圈8上带有径向油槽804和油孔803，可保证三个摩擦锥面都有油液进入摩擦面，带有同步时摩擦产生热量，还有过油孔801，可使流过摩擦面的润滑油及时排出。

变速器工作时，中间轴旋转会带动变速器油液飞溅，飞溅的润滑油在离心力的作用下沉积在结合齿圈8的收油槽805内，收油槽805和径向油槽804和油孔803相连，此时收集在收油槽805中的润滑油分流，一路经由油孔803润滑内摩擦环4内表面和结合齿圈8锥面体802结合处的摩擦面，并沿锥面体802流出去，另一路经由径向油槽804流向内摩擦环4内表面和结合齿圈8锥面体802结合处的摩擦面，并一直由里向外流向内摩擦环4外表面和摩擦中间环内3表面结合处的摩擦面，再接着流向摩擦中间环3外表面和外摩擦环内2表面结合处的摩擦面，并沿各个摩擦锥面流出去，最后沿着结合齿圈8过油孔801、摩擦副与齿毂9、摩擦副与结合齿圈8的两侧间隙流出三锥面同步器，最后回到变速器油底壳，由此形成了润滑油路，如图2所示。

本发明三锥面同步器并不对变速器的安装尺寸进行调整，可直接将双锥面同步器换成三锥面同步器，变速器结构不需要改变，制造安装极其容易，同步效率更高，可靠性更好，更加满足了驾驶员对挂档舒适性和轻便性的要求。

综上，本发明三锥面同步器是在双锥面锁环式同步器的基础上，改变内摩擦环和结合齿圈的结构，将内摩擦环的内表面由柱面改成锥面，并将结合齿圈靠近摩擦副的一侧延伸形成一回转锥面，由此形成一处摩擦面，变成三锥面同步器，难点在于仅对现有结构改进，并未增加新的零件，加工工艺和难度基本不变，成本略有增加，但同步性能却有大幅度的提升；摩擦锥面润滑油路的设计也是难点，在结合齿圈内侧柱面上增加收油槽、沿径向设计润滑油槽和油孔，内环小端面上带有过油槽，这样油液就会由里到外形成润滑油路，保证三锥面同步器三个摩擦锥面上都可以可靠而良好的润滑。

Claims (5)

1.一种带润滑油路的三锥面同步器，其特征在于，包括滑动齿套(1)、一对外摩擦环(2)、一对摩擦中间环(3)、一对内摩擦环(4)、滑块(5)、柱销(6)、弹簧(7)、一对结合齿圈(8)和齿毂(9)；

其中，外摩擦环(2)的内圈周向设置有若干第一爪子(201)，内摩擦环(4)的周向设置有与若干第一爪子(201)相配合的若干过油槽(401)，结合齿圈(8)的周向设置有若干过油孔(801)，其端面上设置有锥面体(802)，锥面体(802)的周向设置有若干油孔(803)和若干径向油槽(804)，锥面体(802)的内侧与结合齿圈(8)的端面之间设置有收油槽(805)；

一对结合齿圈(8)对称设置在齿毂(9)的两侧，且结合齿圈(8)的锥面体(802)朝向齿毂(9)一侧，一对内摩擦环(4)的内锥面分别与一对结合齿圈(8)的锥面体(802)相配合，其上设置有一对摩擦中间环(3)，该一对摩擦中间环(3)的第二爪子分别伸到一对结合齿圈(8)的过油孔(801)中，一对外摩擦环(2)分别设置在一对摩擦中间环(3)之上，其若干第一爪子(201)分别伸到一对内摩擦环(4)的过油槽(401)中，滑动齿套(1)、滑块(5)、柱销(6)以及弹簧(7)均设置在一对外摩擦环(2)之间，且柱销(6)的一端穿过滑块(5)与滑动齿套(1)相配合，其另一端通过弹簧(7)与齿毂(9)相接触；

外摩擦环(2)的内圈周向设置有6个第一爪子(201)；

结合齿圈(8)的周向设置有6个过油孔(801)；

工作时，结合齿圈(8)和同步齿轮通过花键啮合，摩擦中间环(3)的第二爪子伸到结合齿圈的过油孔(801)中，这样同步齿轮、结合齿圈(8)、摩擦中间环(3)同速转动；外摩擦环(2)的6个第一爪子(201)分别伸到内摩擦环(4)的6个过油槽(401)中，过油槽(401)也起油路中过油的作用，外摩擦环(2)和内摩擦环(4)同速转动。

2.根据权利要求1所述的一种带润滑油路的三锥面同步器，其特征在于，外摩擦环(2)的内圈为锥面，摩擦中间环(3)的内外圈均为锥面以及内摩擦环(4)的内外圈均为锥面，且外摩擦环(2)的内锥面与摩擦中间环(3)的外锥面之间形成一组摩擦副，摩擦中间环(3)内锥面与内摩擦环(4)的外锥面之间形成一组摩擦副，内摩擦环(4)的内锥面与结合齿圈(8)的锥面体(802)之间形成一组摩擦副。

3.根据权利要求1或2所述的一种带润滑油路的三锥面同步器，其特征在于，锥面体(802)的周向设置有4个油孔(803)。

4.根据权利要求1或2所述的一种带润滑油路的三锥面同步器，其特征在于，锥面体(802)的周向设置有4个径向油槽(804)。

5.根据权利要求4所述的一种带润滑油路的三锥面同步器，其特征在于，径向油槽(804)为上端开口大于底端的梯形开口。