CN104675878B - 用于行星齿轮式副变速器的同步器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于行星齿轮式副变速器的同步器，包括固定安装在所述副变速器的壳体内壁上的低档结合齿、固定安装在所述副变速器的输出轴上的高档结合齿以及布置在所述低档结合齿和所述高档结合齿之间的滑动齿套，所述滑动齿套的外圈上设有与所述副变速器的齿圈相配合的外花键，所述滑动齿套内壁对应所述低档结合齿和所述高档结合齿的位置分别插装有一个预同步同步环，两个所述预同步同步环之间设有用于将所述预同步同步环自动置于预同步位置的弹性结构的预同步组件。适用于变速器。

Description

用于行星齿轮式副变速器的同步器

技术领域

本发明涉及变速器领域，特别是涉及一种用于行星齿轮式副变速器的同步器。

背景技术

目前，行星齿轮式副变速器是指用行星齿轮机构实现变速的副变速器，其一般包括壳体、安装在壳体内带输入轴的太阳轮、安装在太阳轮四周的行星轮、套装在行星轮外的齿圈、安装在壳体与输出轴之间的同步器以及齿圈支架，齿圈支架一端与齿圈相连，齿圈支架另一端与同步器的齿座相连。

其中，同步器又包括固定安装在壳体内壁上的低档结合齿、固定安装在输出轴上的高档结合齿、布置在低档结合齿和高档结合齿之间的齿座以及安装在齿座上的同步环、推块和滑动齿套，低档结合齿布置在滑动齿套朝向输入轴的一端，高档结合齿布置在滑动齿套朝向输出轴的一端。这种结构的同步器在实际使用时存在以下问题：

1、由于在同步动作开始前，需滑动齿套先带动推块将同步环推到预同步位置，所以同步动作不直接，换挡效率低且可靠性较差；

2、这种结构的同步器应用于副变速器时，由于齿圈分别与高档结合齿和低档结合齿的同步需要齿圈支架的传动过渡，而齿圈支架又结构复杂、精度要求高、加工困难，所以这种结构的同步器会导致行星齿轮式副变速器存在结构复杂且制造成本高的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种换挡效率高、可靠性好且可简化行星齿轮式副变速器结构的用于行星齿轮式副变速器的同步器。

为了实现以上目的，本发明提供的一种用于行星齿轮式副变速器的同步器，包括固定安装在所述副变速器的壳体内壁上的低档结合齿、固定安装在所述副变速器的输出轴上的高档结合齿以及布置在所述低档结合齿和所述高档结合齿之间的滑动齿套，所述滑动齿套的外圈上设有与所述副变速器的齿圈相配合的外花键，所述滑动齿套内壁对应所述低档结合齿和所述高档结合齿的位置分别插装有一个预同步同步环，两个所述预同步同步环之间设有用于将所述预同步同步环自动置于预同步位置的弹性结构的预同步组件。通过在两个预同步同步环之间加设预同步组件，这样，同步动作开始前，预同步组件已将预同步同步环自动置于预同步位置，滑动齿套便可直接开始同步动作，从而使得同步动作更直接，换挡效率更高且可靠性更好；同时，在装配时，可通过将高档结合齿布置在滑动齿套朝向输入轴的一端，并将低档结合齿布置在滑动齿套朝向输出轴的一端，这样，便可将滑动齿套直接与齿圈啮合，从而无需齿圈支架的传动过渡，因此，装配时，可减少该齿圈支架的装配，达到简化结构和降低生产成本的目的；而且，减配齿圈支架后，本副变速器内可利用的安装空间更大，为缩减副变速器体积提供了条件。

在上述方案中，所述预同步组件包括预同步凸台、预同步弹性件和安装凸台，两个所述预同步同步环相对的端面上沿圆周方向分别设有所述安装凸台，任一所述预同步同步环上对应另一所述预同步同步环上所述安装凸台的位置分别设有所述预同步凸台，所述预同步弹性件夹装在相互配合的所述预同步凸台和所述安装凸台之间。预同步组件采用相互配合的预同步凸台和安装凸台，并在预同步凸台与安装凸台加设预同步弹性件的简单结构，进一步地降低了成本。

在上述方案中，所述预同步弹性件为弹簧。当然，也可采用其他弹性件。

在上述方案中，所述安装凸台朝向相互配合的所述预同步凸台的一端设有用于插装所述预同步弹性件的安装孔，所述预同步弹性件插装在所述安装孔内。当然，也可采用其他安装方式。

在上述方案中，所述安装凸台另一端设有与所述安装孔连通的通油孔。通过加设的通油孔能避免润滑油滞留在安装孔内，从而保证了润滑油的循环，也避免了润滑油对预同步弹性件的动作产生干涉。

在上述方案中，所述预同步弹性件一端与所述预同步凸台相抵，所述预同步弹性件另一端与对应的所述安装凸台相抵。

在上述方案中，初始状态时，所述预同步同步环处于所述预同步位置。

在上述方案中，初始状态时，所有所述预同步弹性件均处于压缩状态。

在上述方案中，所述安装凸台的安装外侧面为圆弧形结构，所述安装外侧面的半径大于所述预同步同步环的外径，所述滑动齿套内壁上开有与所述安装外侧面相配合的安装槽，所述预同步同步环通过所述安装凸台插装在所述滑动齿套内。通过将安装凸台的安装外侧面的半径设计成大于预同步同步环的外径，这样安装凸台既可以起到安装固定预同步同步环的作用，又可以起到安装定位预同步弹性件的作用，从而使得预同步同步环的加工更方便，结构更紧凑。

在上述方案中，所述安装凸台的安装外侧面向所述预同步同步环方向延伸直至与所述预同步同步环的另一端面平齐。通过将安装凸台的安装外侧面向预同步同步环方向延伸直至与预同步同步环的另一端面平齐，这样预同步同步环的安装固定更牢固，更可靠。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

1、通过在两个预同步同步环之间加设预同步组件，这样，同步动作开始前，预同步组件已将预同步同步环自动置于预同步位置，滑动齿套便可直接开始同步动作，从而使得同步动作更直接，换挡效率更高且可靠性更好；

2、在装配时，可通过将高档结合齿布置在滑动齿套朝向输入轴的一端，并将低档结合齿布置在滑动齿套朝向输出轴的一端，这样，便可将滑动齿套直接与齿圈啮合，从而无需齿圈支架的传动过渡，因此，装配时，可减少该齿圈支架的装配，达到简化结构和降低生产成本的目的；

3、减配齿圈支架后，本副变速器内可利用的安装空间更大，为缩减副变速器体积提供了条件；

4、预同步组件采用相互配合的预同步凸台和安装凸台，并在预同步凸台与安装凸台加设预同步弹性件的简单结构，进一步地降低了成本；

5、通过加设的通油孔能避免润滑油滞留在安装孔内，从而保证了润滑油的循环，也避免了润滑油对预同步弹性件的动作产生干涉；

6、通过将安装凸台的安装外侧面的半径设计成大于预同步同步环的外径，这样安装凸台既可以起到安装固定预同步同步环的作用，又可以起到安装定位预同步弹性件的作用，从而使得预同步同步环的加工更方便，结构更紧凑；

7、通过将安装凸台的安装外侧面向预同步同步环方向延伸直至与预同步同步环的另一端面平齐，这样预同步同步环的安装固定更牢固，更可靠。

本发明与现有技术对比，充分显示其优越性在于：同步动作更直接，换挡效率更高，可靠性更好，可简化行星齿轮式副变速器的结构并降低其制造成本。

附图说明

图1为实施例2的传动原理结构示意图；

图2为实施例1的传动原理结构示意图；

图3为传统副变速器的传动原理结构示意图；

图4为实施例2中同步器的结构示意图；

图5为沿图4中A-A线的剖面结构示意图；

图6为图4的爆炸结构示意图；

图7为图4中预同步同步环的结构示意图；

图8为图4中滑动齿套的结构示意图；

图9为图4的侧视结构示意图；

图10为沿图9中B-B线的剖面结构示意图；

图11为图10中滑动齿套向下滑动直至其锁止角刚与对应预同步同步环的锁止角接触时的结构示意图；

图12为图11中滑动齿套继续向下滑动直至其锁止角越过对应预同步同步环的锁止角时的结构示意图；

图13为图12中滑动齿套再继续向下滑动并进入高档结合齿时的结构示意图；

图14图10中滑动齿套向上滑动直至其锁止角刚与对应预同步同步环的锁止角接触时的结构示意图；

图15为图14中滑动齿套继续向上滑动直至其锁止角越过对应预同步同步环的锁止角时的结构示意图；

图16为图15中滑动齿套再继续向上滑动并进入低档结合齿时的结构示意图。

图中：壳体1，太阳轮2，行星轮3，齿圈4，同步器5，低档结合齿5a，高档结合齿5b，滑动齿套5c，安装槽5c1，预同步组件5d，预同步凸台5d1，预同步弹性件5d2，安装凸台5d3，安装孔5d4，通油孔5d5，安装外侧面5d6，预同步外侧面5d7，预同步同步环5e，齿座5-d，同步环5-e。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。

实施例1：一种行星齿轮式副变速器，包括壳体1、安装在所述壳体1内带输入轴的太阳轮2、安装在所述太阳轮2四周的行星轮3、套装在所述行星轮3外的齿圈4以及安装在所述壳体1与输出轴之间的同步器5，其中，所述同步器5又包括固定安装在所述壳体1内壁上的低档结合齿5a、固定安装在所述输出轴上的高档结合齿5b以及布置在所述低档结合齿5a和所述高档结合齿5b之间的滑动齿套5c，所述滑动齿套5c的外圈上设有与所述齿圈4相配合的外花键，所述滑动齿套5c通过该外花键直接与所述齿圈4啮合，所述高档结合齿5b布置在所述滑动齿套5c朝向所述输入轴的一端，所述低档结合齿5a布置在所述滑动齿套5b朝向所述输出轴的一端。通过将高档结合齿5b布置在滑动齿套5c朝向输入轴的一端，并将低档结合齿5a布置在滑动齿套5b朝向输出轴的一端，这样，便可将滑动齿套5c直接与齿圈4啮合，从而无需齿圈支架的传动过渡，因此，装配时，可减少该齿圈支架的装配，达到简化结构和降低生产成本的目的；而且，减配齿圈支架后，本副变速器内可利用的安装空间更大，为缩减副变速器体积提供了条件。

上述滑动齿套5c内插装有带推块的齿座5-d，所述齿座5-d通过轴承活动安装在所述输出轴上，所述齿座5-d外壁与所述滑动齿套5c内壁之间对应所述低档结合齿5a和所述高档结合齿5b的位置分别设有一个同步环5-e。通过采用轴承直接将齿座5-d活动安装在输出轴上，并取消齿圈支架将齿座5-d与齿圈4相连的技术方案，达到了减配齿圈支架的目的，结构简单，改造成本低。

本实施例1通过将高档结合齿5b布置在滑动齿套5c朝向输入轴的一端，并将低档结合齿5a布置在滑动齿套5b朝向输出轴的一端，这样，便可将滑动齿套5c直接与齿圈4啮合，从而无需齿圈支架的传动过渡，因此，装配时，可减少该齿圈支架的装配，达到简化结构和降低生产成本的目的；减配齿圈支架后，本副变速器内可利用的安装空间更大，为缩减副变速器体积提供了条件；通过采用轴承直接将齿座5-d活动安装在输出轴上，并取消齿圈支架将齿座5-d与齿圈4相连的技术方案，达到了减配齿圈支架的目的，结构简单，改造成本低。

实施例2：另一种行星齿轮式副变速器，包括壳体1、安装在所述壳体1内带输入轴的太阳轮2、安装在所述太阳轮2四周的行星轮3、套装在所述行星轮3外的齿圈4以及安装在所述壳体1与输出轴之间的同步器5，其中，所述同步器5又包括固定安装在所述壳体1内壁上的低档结合齿5a、固定安装在所述输出轴上的高档结合齿5b以及布置在所述低档结合齿5a和所述高档结合齿5b之间的滑动齿套5c，所述滑动齿套5c的外圈上设有与所述齿圈4相配合的外花键，所述滑动齿套5c通过该外花键直接与所述齿圈4啮合，所述高档结合齿5b布置在所述滑动齿套5c朝向所述输入轴的一端，所述低档结合齿5a布置在所述滑动齿套5b朝向所述输出轴的一端。通过将高档结合齿5b布置在滑动齿套5c朝向输入轴的一端，并将低档结合齿5a布置在滑动齿套5b朝向输出轴的一端，这样，便可将滑动齿套5c直接与齿圈4啮合，从而无需齿圈支架的传动过渡，因此，装配时，可减少该齿圈支架的装配，达到简化结构和降低生产成本的目的；而且，减配齿圈支架后，本副变速器内可利用的安装空间更大，为缩减副变速器体积提供了条件。

上述滑动齿套5c内壁对应所述低档结合齿5a和所述高档结合齿5b的位置分别插装有一个预同步同步环5e，两个所述预同步同步环5e之间设有用于将所述预同步同步环5e自动置于预同步位置的弹性结构的预同步组件5d。通过在两个预同步同步环5e之间加设预同步组件5d，这样，同步动作开始前，预同步组件5d已将预同步同步环5e自动置于预同步位置，滑动齿套便可直接开始同步动作，从而使得同步动作更直接，换挡效率更高且可靠性更好。

上述预同步组件5d包括预同步凸台5d1、预同步弹性件5d2和安装凸台5d3，两个所述预同步同步环5e相对的端面上沿圆周方向分别设有所述安装凸台5d3，任一所述预同步同步环5e上对应另一所述预同步同步环5e上所述安装凸台5d3的位置分别设有所述预同步凸台5d1，所述预同步弹性件5d2夹装在相互配合的所述预同步凸台5d1和所述安装凸台5d3之间。预同步组件5d采用相互配合的预同步凸台5d1和安装凸台5d3，并在预同步凸台5d1与安装凸台5d3加设预同步弹性件5d2的简单结构，进一步地降低了成本。

上述预同步弹性件5d2为弹簧。当然，也可采用其他弹性件。所述安装凸台5d3朝向相互配合的所述预同步凸台5d1的一端设有用于插装所述预同步弹性件5d2的安装孔5d4，所述预同步弹性件5d2插装在所述安装孔5d4内。当然，也可采用其他安装方式。所述安装凸台5d3另一端设有与所述安装孔5d4连通的通油孔5d5。通过加设的通油孔5d5能避免润滑油滞留在安装孔5d4内，从而保证了润滑油的循环，也避免了润滑油对预同步弹性件5d2的动作产生干涉。

上述预同步弹性件5d2一端与所述预同步凸台5d1相抵，所述预同步弹性件5d2另一端与对应的所述安装凸台5d3相抵。初始状态时，所述预同步同步环5e处于所述预同步位置，且所有所述预同步弹性件5d2均处于压缩状态。

上述安装凸台5d3的安装外侧面5d6为圆弧形结构，所述安装外侧面5d6的半径大于所述预同步同步环5e的外径，所述滑动齿套5c内壁上开有与所述安装外侧面5d6相配合的安装槽5c1，所述预同步同步环5e通过所述安装凸台5d3插装在所述滑动齿套5c内。通过将安装凸台5d3的安装外侧面5d6的半径设计成大于预同步同步环5e的外径，这样安装凸台5d3既可以起到安装固定预同步同步环5e的作用，又可以起到安装定位预同步弹性件5d2的作用，从而使得预同步同步环5e的加工更方便，结构更紧凑。所述安装凸台5d3的安装外侧面5d6向所述预同步同步环5e方向延伸直至与所述预同步同步环5e的另一端面平齐。通过将安装凸台5d3的安装外侧面5d6向预同步同步环5e方向延伸直至与预同步同步环5e的另一端面平齐，这样预同步同步环5e的安装固定更牢固，更可靠。

上述预同步凸台5d1的预同步外侧面5d7为圆弧形结构，所述预同步外侧面5d7的半径与所述预同步同步环5e的外径一致。

本实施例2的同步过程如下：

同步器5空档位置时,预同步同步环5e在弹簧的弹力作用下自动到达预同步位置；然后，滑动齿套5c轴向移动，滑动齿套5c的锁止角就会与对应预同步同步环5e的锁止角相接触，换挡力会通过滑动齿套5c的锁止角传递到预同步同步环5e的锥面，同步过程产生；同步过程结束后，滑动齿套5c继续轴向移动，克服两预同步同步环5e之间弹簧的弹力，并拨动对应预同步同步环5e沿圆周方向转动一定角度，此时，滑动齿套5c便可越过预同步同步环5e进入低档结合齿5a或高档结合齿5b，换挡结束。

本实施例2通过将高档结合齿5b布置在滑动齿套5c朝向输入轴的一端，并将低档结合齿5a布置在滑动齿套5b朝向输出轴的一端，这样，便可将滑动齿套5c直接与齿圈4啮合，从而无需齿圈支架的传动过渡，因此，装配时，可减少该齿圈支架的装配，达到简化结构和降低生产成本的目的；减配齿圈支架后，本副变速器内可利用的安装空间更大，为缩减副变速器体积提供了条件；通过在两个预同步同步环5e之间加设预同步组件5d，这样，同步动作开始前，预同步组件5d已将预同步同步环5e自动置于预同步位置，滑动齿套便可直接开始同步动作，从而使得同步动作更直接，换挡效率更高且可靠性更好；预同步组件5d采用相互配合的预同步凸台5d1和安装凸台5d3，并在预同步凸台5d1与安装凸台5d3加设预同步弹性件5d2的简单结构，进一步地降低了成本；通过加设的通油孔5d5能避免润滑油滞留在安装孔5d4内，从而保证了润滑油的循环，也避免了润滑油对预同步弹性件5d2的动作产生干涉；通过将安装凸台5d3的安装外侧面5d6的半径设计成大于预同步同步环5e的外径，这样安装凸台5d3既可以起到安装固定预同步同步环5e的作用，又可以起到安装定位预同步弹性件5d2的作用，从而使得预同步同步环5e的加工更方便，结构更紧凑；通过将安装凸台5d3的安装外侧面5d6向预同步同步环5e方向延伸直至与预同步同步环5e的另一端面平齐，这样预同步同步环5e的安装固定更牢固，更可靠。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于行星齿轮式副变速器的同步器，包括低档结合齿(5a)、高档结合齿(5b)以及布置在所述低档结合齿(5a)和所述高档结合齿(5b)之间的滑动齿套(5c)，其特征在于，所述滑动齿套(5c)的外圈上设有与所述副变速器的齿圈(4)相配合的外花键，所述滑动齿套(5c)内壁对应所述低档结合齿(5a)和所述高档结合齿(5b)的位置分别插装有一个预同步同步环(5e)，两个所述预同步同步环(5e)之间设有用于将所述预同步同步环(5e)自动置于预同步位置的弹性结构的预同步组件(5d)；所述预同步组件(5d)包括预同步凸台(5d1)、预同步弹性件(5d2)和安装凸台(5d3)，两个所述预同步同步环(5e)相对的端面上沿圆周方向分别设有所述安装凸台(5d3)，任一所述预同步同步环(5e)上对应另一所述预同步同步环(5e)上所述安装凸台(5d3)的位置分别设有所述预同步凸台(5d1)，所述预同步弹性件(5d2)夹装在相互配合的所述预同步凸台(5d1)和所述安装凸台(5d3)之间；所述预同步弹性件(5d2)为弹簧；所述安装凸台(5d3)朝向相互配合的所述预同步凸台(5d1)的一端设有用于插装所述预同步弹性件(5d2)的安装孔(5d4)，所述预同步弹性件(5d2)插装在所述安装孔(5d4)内；所述安装凸台(5d3)另一端设有与所述安装孔(5d4)连通的通油孔(5d5)；所述安装凸台(5d3)的安装外侧面(5d6)为圆弧形结构，所述安装外侧面(5d6)的半径大于所述预同步同步环(5e)的外径，所述滑动齿套(5c)内壁上开有与所述安装外侧面(5d6)相配合的安装槽(5c1)，所述预同步同步环(5e)通过所述安装凸台(5d3)插装在所述滑动齿套(5c)内。

2.如权利要求1所述的用于行星齿轮式副变速器的同步器，其特征在于，所述预同步弹性件(5d2)一端与所述预同步凸台(5d1)相抵，所述预同步弹性件(5d2)另一端与对应的所述安装凸台(5d3)相抵。

3.如权利要求1所述的用于行星齿轮式副变速器的同步器，其特征在于，初始状态时，所述预同步同步环(5e)处于所述预同步位置。

4.如权利要求1所述的用于行星齿轮式副变速器的同步器，其特征在于，初始状态时，所有所述预同步弹性件(5d2)均处于压缩状态。

5.如权利要求1所述的用于行星齿轮式副变速器的同步器，其特征在于，所述安装凸台(5d3)的安装外侧面(5d6)向所述预同步同步环(5e)方向延伸直至与所述预同步同步环(5e)的另一端面平齐。