CN104179822B - 同步器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同步器，包括：毂架，所述毂架上设有贯穿其的滑块槽；滑块，所述滑块设在所述滑块槽内且沿径向方向可移动；两个结合齿圈，所述两个结合齿圈分别固定在所述毂架的轴向两侧上；两个齿轮，所述齿轮可与相应侧的所述结合齿圈啮合或脱离；以及两个同步环，所述两个同步环分别套设在所述两个齿轮上，每个所述同步环设有配合爪，所述配合爪穿过相应侧的所述结合齿圈并伸入到所述毂架的滑块槽内。根据本发明实施例的同步器的同步环结构与现有技术中的同步环结构不同，结构简单、制造容易、制造成本低，而且质量可靠，不易损坏。

Description

同步器

技术领域

本发明涉及汽车制造领域，尤其是涉及一种同步器。

背景技术

现有的同步器机构，同步环需要加工一圈外花键，且所有外花键需要全部加工锁止角，结构复杂，加工工时长，制造成本较高。而且同步器工作时，磨损较大，易损坏。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种同步器，该同步器的同步环结构与现有技术中的同步环结构不同，结构简单、制造容易、制造成本低，而且质量可靠，不易损坏。

根据本发明实施例的同步器，包括：毂架，所述毂架为环形，所述毂架上设有贯穿其的滑块槽；滑块，所述滑块设在所述滑块槽内且沿径向方向可移动；两个结合齿圈，所述两个结合齿圈分别固定在所述毂架的轴向两侧上；两个齿轮，所述两个齿轮分别设在所述两个结合齿圈的外侧，所述齿轮可与相应侧的所述结合齿圈啮合或脱离；以及两个同步环，所述两个同步环分别套设在所述两个齿轮上，每个所述同步环设有配合爪，所述配合爪穿过相应侧的所述结合齿圈并伸入到所述毂架的滑块槽内，所述毂架沿轴向移动时，所述滑块与所述配合爪配合以将所述同步环向邻近其的齿轮顶压。

根据本发明实施例的同步器，通过设置具有配合爪的同步环，从而可以解决现有技术中在同步环设置花键的问题，由此可以简化同步环的结构，从而使制造更加容易、降低制造成本，而且由于同步环上不再设置花键，这样也避免了长期使用同步器导致的同步环易损坏的问题，即由于同步环的结构简单，从而可以提高质量的可靠性，同步环不易损坏，由此可以提高同步器的使用寿命。

另外，根据本发明的同步器还可具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，两个所述同步环上均设有钩型爪，所述两个同步环通过各自的所述钩型爪相连。

根据本发明的一个实施例，所述结合齿圈和所述毂架上均设有供所述钩型爪穿过的通孔。

根据本发明的一个实施例，所述钩型爪包括：连接臂，所述连接臂的第一端与所述同步环相连；钩形部，所述钩形部设在所述连接臂的第二端。

根据本发明的一个实施例，所述钩型爪为多个。

根据本发明的一个实施例，所述同步环具有内锥面，所述齿轮包括：齿轮基体，所述齿轮基体具有外锥面，所述内锥面与所述外锥面匹配；外结合齿，所述外结合齿设在所述齿轮基体上且邻近所述外锥面的小端部布置。

根据本发明的一个实施例，所述同步环上设有多个所述配合爪，所述滑块槽和所述滑块均为多个且与所述配合爪一一对应。

根据本发明的一个实施例，所述配合爪被构造成长条板，所述长条板的自由端的两个顶角具有倒角，所述滑块槽的两侧壁具有与所述倒角配合的斜面。

根据本发明的一个实施例，所述配合爪的邻近其自由端的径向外表面形成有引导面，所述引导面与所述配合爪的径向内表面之间的距离从其自由端向所述同步环的方向逐渐增大。

根据本发明的一个实施例，所述滑块包括：滑块基体，所述滑块基体的径向内端被构造成半球体；弹簧，所述弹簧的一端设在所述滑块槽的径向外表面上且另一端与所述滑块基体相连。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的同步器的爆炸图；

图2是图1所示的同步器的毂架的立体图；

图3是图1所示的同步器的滑块的立体图；

图4是图1所示的同步器的结合齿圈的立体图；

图5是图1所示的同步器的齿轮的立体图；

图6是图1所示的同步器的同步环的立体图；

图7是图1所示的同步器的两个同步环的配合示意图；

图8-图12分别是图1所示的同步器的剖视图，图10是图9中A区域的放大图，其分别示出了同步器运动过程。

附图标记：

同步器100；

毂架1；滑块槽11；斜面111；毂架1的通孔12；毂架1的中心孔13；

滑块2；滑块基体21；半球体211；弹簧22；

结合齿圈3；结合齿圈3的通孔31；内结合齿32；结合齿圈3的中心孔33；

齿轮4；齿轮基体41；外锥面411；外结合齿42；

同步环5；

配合爪51；倒角511；引导面512；

钩型爪52；连接臂521；钩形部522；内锥面53。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“轴向”、“周向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图12描述根据本发明实施例的同步器100。根据本发明实施例的同步器100，包括：毂架1、滑块2、两个结合齿圈3、两个齿轮4和两个同步环5。

如图2所示，毂架1为环形，毂架1具有中心孔13，中心孔13内设置有花键，用于与贯穿其的轴(图未示出)配合。毂架1上设有贯穿其的滑块槽11，滑块槽11设在中心孔13的外侧，如图2所示。

滑块2设在滑块槽11内且沿径向方向可移动，具体地，如图3所示，滑块2包括滑块基体21和弹簧22，滑块基体21的径向内端被构造成半球体211，弹簧22的一端设在滑块槽11的径向外表面上且另一端与滑块基体21相连。这里首先需要解释的是，径向方向上，“内侧”是指邻近毂架1的圆心的方向，“外侧”是指远离毂架1的圆心的方向。

两个结合齿圈3分别固定在毂架1的轴向两侧上，在本发明的一些可选实施例中，结合齿圈3可以通过焊接、粘贴、紧固件连接等方式固定在毂架1的轴向两侧面上，即例如图1所示，两个结合齿圈3分别固定在毂架1的左侧面和右侧面上，如图4所示，两个结合齿圈3也具有中心孔33，结合齿圈3的中心孔33与毂架1的中心孔13的圆形重合。

两个齿轮4分别设在两个结合齿圈3的外侧(即远离毂架1的一侧)，齿轮4可与相应侧的结合齿圈3啮合或脱离，也就是说，例如图1所示，位于毂架1左侧的齿轮4设在毂架1左侧的结合齿圈3的左侧，左侧的齿轮4与左侧的结合齿圈3可以相互邻近并且发生啮合，二者也可以发生脱离。位于毂架1右侧的齿轮4和结合齿圈3的配合关系同上，在此不再详述。

具体地，如图4所示，结合齿圈3的内环上设有内结合齿32，如图5所示，齿轮4包括齿轮基体41和外结合齿42，结合齿圈3的内结合齿32可以与齿轮4的外结合齿42发生啮合。

两个同步环5分别套设在两个齿轮4上，每个同步环5设有配合爪51，配合爪51穿过相应侧的结合齿圈3并伸入到毂架1的滑块槽11内。当毂架1受到换挡力作用时，毂架1可以沿轴向移动，滑块2与配合爪51配合以将同步环5向邻近其(位于毂架1同侧)的齿轮4顶压。

具体地，如图5和图6所示，齿轮基体41具有外锥面411，同步环5具有内锥面53，同步环5套设在齿轮4上，内锥面53与外锥面411匹配，外结合齿42设在齿轮基体41上且邻近外锥面411的小端部布置。

如图8-图12所示，当毂架1向左移动时，滑块2与配合爪51配合，滑块2可以对配合爪51产生远离毂架1方向的力，即滑块2可以对配合爪51产生向左的力，也就是说，滑块2可以对同步环5产生向左的力。由于齿轮基体41的外锥面411与同步环5的内锥面53可以相互配合，同步环5向左侧移动时，同步环5的内锥面53与齿轮基体41的外锥面411逐渐重合，这样同步环5与齿轮基体41之间产生摩擦力。

当摩擦力达到一定大小后，同步环5由于摩擦力的作用旋转一定的角度，同步环5的倒角511与毂架1的斜面111接触，毂架1的力通过斜面111作用在同步环5的倒角511上，这样在摩擦力的作用下可以使同步环5与齿轮基体41之间的速度逐渐趋于一致，即由此可以同步齿轮4与同步环5的转速。毂架1继续向左移动，带动结合齿圈3向左移动，进而可以使位于毂架1同侧的结合齿圈3的内结合齿32与齿轮4的外结合齿42相互啮合。

当然，当毂架1向右移动时，位于毂架1右侧的同步环5、结合齿圈3与齿轮4会发生如上相同的配合关系，在此不再详述。

根据本发明实施例的同步器100，通过设置具有配合爪51的同步环5，从而可以解决现有技术中在同步环5设置花键的问题，由此可以简化同步环5的结构，从而使制造更加容易、降低制造成本，而且由于同步环5上不再设置花键，这样也避免了长期使用同步器100导致的同步环5易损坏的问题，即由于同步环5的结构简单，从而可以提高质量的可靠性，同步环5不易损坏，由此可以提高同步器100的使用寿命。

在本发明的一些具体示例中，如图2、图6和图10所示，配合爪51被构造成长条板，长条板的自由端的两个顶角具有倒角511，滑块槽11的两侧壁具有与倒角511配合的斜面111，这样，当毂架1向左移动时，滑块槽11上的斜面111与配合爪51上的倒角511接触，由摩擦力产生的轴向力防止毂架1继续移动，毂架1锁止，此时处于同步锁止状态。

具体地，滑块槽11的两侧壁上可以设置有凸起部，斜面111可以形成在凸起部上，由此可以使斜面111的设置结构更加简单，容易实现。

进一步地，如图6和图10所示，配合爪51的邻近其自由端的径向外表面形成有引导面512，引导面512与配合爪51的径向内表面之间的距离从其自由端向同步环5的方向逐渐增大。需要解释的是，配合爪51的径向外表面为配合爪51的远离同步环5中心的表面，配合爪51的径向内表面为配合爪51的邻近同步环5中心的表面。当完成了上述的预同步状态后，由于齿轮4与同步环5之间的摩擦力，同步环5与齿轮4的转速逐步趋于相同，同步过程结束后，同步环5所受摩擦力消失，这时，同步环5的配合爪51的倒角511受到毂架1上滑块槽11处的斜面111的轴向力的作用，同步环5会在该力的作用下转过预定角度，由此可以使毂架1继续向左移动，由于设置了引导面512，从而滑块基体21内端的半球体211会沿着引导面512的方向被抬起，即滑块2会沿着径向方向向外移动，从而同步环5的配合爪51可以相对于毂架1向右伸入。与此同时，齿轮4与结合齿圈3相互啮合，由此完成同步挂挡作用。

在本发明的一些实施例中，同步环5上设有多个配合爪51，滑块槽11和滑块2均为多个且与配合爪51一一对应，相应地，每个配合爪51上均形成有两个倒角511，每个滑块槽11的两个侧壁上均形成有与配合爪51的两个倒角511配合的斜面111。通过设置多个配合爪51，从而当同步器100进行同步动作时，可以使毂架1对同步环5所施加的力更加均匀且稳定。有利地，多个配合爪51围绕同步环5的中心均匀分布，由此可以使同步环5的受力更加稳定。

在本发明的一些实施例中，两个同步环5上均设有钩型爪52，两个同步环5通过各自的钩型爪52相连。具体地，如图2和图4所示，结合齿圈3和毂架1上均设有供钩型爪52穿过的通孔，例如位于毂架1左侧的同步环5的钩型爪52，分别通过毂架1左侧的结合齿圈3上的通孔31和毂架1上的通孔12向右穿出，位于毂架1右侧的同步环5的钩型爪52，分别通过毂架1右侧的结合齿圈3上的通孔31和毂架1上的通孔12向左穿出，左右两侧的同步环5的钩型爪52相互扣合，如图7所示，从而满足了两个同步环5之间的连接，由此可以保证同步器100的结构一体性。

具体地，如图6所示，钩型爪52包括连接臂521和钩形部522，连接臂521的第一端与同步环5相连，钩形部522设在连接臂521的第二端，钩形部522被构造成钩状，这样可以使两个钩型爪52能够稳定地进行连接。

有利地，钩型爪52为多个，多个钩型爪52可以围绕同步环5的中心均匀分布，由此可以使两个同步环5的连接更加稳定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种同步器，其特征在于，包括：

毂架，所述毂架为环形，所述毂架上设有贯穿其的滑块槽；

滑块，所述滑块设在所述滑块槽内且沿径向方向可移动；

两个结合齿圈，所述两个结合齿圈分别固定在所述毂架的轴向两侧上；

两个齿轮，所述两个齿轮分别设在所述两个结合齿圈的外侧，所述齿轮可与相应侧的所述结合齿圈啮合或脱离；以及

两个同步环，所述两个同步环分别套设在所述两个齿轮上，每个所述同步环设有配合爪，所述配合爪穿过相应侧的所述结合齿圈并伸入到所述毂架的滑块槽内，所述毂架沿轴向移动时，所述滑块与所述配合爪配合以将所述同步环向邻近其的齿轮顶压。

2.根据权利要求1所述的同步器，其特征在于，两个所述同步环上均设有钩型爪，所述两个同步环通过各自的所述钩型爪相连。

3.根据权利要求2所述的同步器，其特征在于，所述结合齿圈和所述毂架上均设有供所述钩型爪穿过的通孔。

4.根据权利要求2所述的同步器，其特征在于，所述钩型爪包括：

连接臂，所述连接臂的第一端与所述同步环相连；

钩形部，所述钩形部设在所述连接臂的第二端。

5.根据权利要求2所述的同步器，其特征在于，所述钩型爪为多个。

6.根据权利要求1所述的同步器，其特征在于，所述同步环具有内锥面，所述齿轮包括：

齿轮基体，所述齿轮基体具有外锥面，所述内锥面与所述外锥面匹配；

外结合齿，所述外结合齿设在所述齿轮基体上且邻近所述外锥面的小端部布置。

7.根据权利要求1所述的同步器，其特征在于，所述同步环上设有多个所述配合爪，所述滑块槽和所述滑块均为多个且与所述配合爪一一对应。

8.根据权利要求1所述的同步器，其特征在于，所述配合爪被构造成长条板，所述长条板的自由端的两个顶角具有倒角，所述滑块槽的两侧壁具有与所述倒角配合的斜面。

9.根据权利要求8所述的同步器，其特征在于，所述配合爪的邻近其自由端的径向外表面形成有引导面，所述引导面与所述配合爪的径向内表面之间的距离从其自由端向所述同步环的方向逐渐增大。

10.根据权利要求1所述的同步器，其特征在于，所述滑块包括：

滑块基体，所述滑块基体的径向内端被构造成半球体；

弹簧，所述弹簧的一端设在所述滑块槽的径向外表面上且另一端与所述滑块基体相连。