CN105736597A - 倒档同步器组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于手动变速箱中的倒档同步器组件，包括输入轴、齿毂、齿套和倒档齿轮组；其中，齿套位于轴承与倒档齿轮组之间，在轴承与齿套之间还设置有固定锥环，在齿套上还设置有第一同步环；在倒档齿轮组上还设置有同步齿环，同步齿环的一端与倒档齿轮组啮合连接，其另一端朝向齿套侧延伸设置；在齿套上还设置有用于与同步齿环配合的第二同步环，第二同步环的第二内环面呈锥形，并且第二内环面能够保持紧紧地配合在齿环外环面上。本发明提供的倒档同步器组件，结构简单、安装方便，能够有效对输入轴进行减速，以实现输入轴同步减速，利于挂入倒档，避免倒档打齿发生。

Description

倒档同步器组件

技术领域

本发明涉及汽车倒档零部件组装技术领域，尤其涉及一种倒档同步器组件。

背景技术

手动变速箱主要有齿轴传动系统、同步系统、选换挡机构和壳体结构件等组成，同步系统作为换挡机构和传动系统之间的重要系统，既要求换挡时具有良好的同步性能，实现平顺进挡，又要保证在挡时同步系统保持平稳的扭矩传递，不发生跳挡。普通倒档同步器的原理是通过齿环和结合齿之间相接触的锥面的摩擦，从而同步齿套和倒档齿轮的转速，实现顺利进档；普通手动变速箱没有倒档半同步/全同步功能，在车速不为0时，时常发生倒档打齿现象，引起市场抱怨。

普通的倒档半同步是通过借用其他档位的同步器(多为高速档的同步器)，而一般来说，倒档借用高速档拨叉，从而借用高速档同步器作半同步。目前主要采用两种方式，一是在拨叉上加上杠杆，二是在同步器上加杠杆，这样使得换倒档时，让同步器向拨叉朝向反方向运动，从而借高速档同步器同步倒档。如此设计的缺点是结构复杂，成本高，制造、装配困难，设计复杂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种结构简单、安装方便，能够有效对输入轴进行减速，以实现同步换置倒档的倒档同步器组件。

本发明技术方案提供一种用于手动变速箱中的倒档同步器组件，包括输入轴、套接在所述输入轴上的齿毂、套接在所述齿毂上的齿套和套接在所述输入轴上的倒档齿轮组；其中，所述输入轴的一端通过轴承固定安装在车体上，所述齿套位于所述轴承与所述倒档齿轮组之间，并且所述齿套能够在外部拨叉作用下朝向所述轴承侧移动；在所述轴承与所述齿套之间还设置有固定锥环，所述固定锥环的锥环外环面呈锥形，所述固定锥环的一端固定安装在所述轴承上，其另一端朝向所述齿套延伸设置；在所述齿套上还设置有用于与所述固定锥环配合的第一同步环，所述第一同步环的第一内环面呈与所述锥环外环面相匹配的锥形，并且在所述齿套朝向所述轴承侧移动时，所述第一内环面能够紧紧地配合在所述锥环外环面上；在所述倒档齿轮组上还设置有同步齿环，所述同步齿环的齿环外环面呈锥形设置，所述同步齿环的一端与所述倒档齿轮组啮合连接，其另一端朝向所述齿套侧延伸设置；在所述齿套上还设置有用于与所述同步齿环配合的第二同步环，所述第二同步环的第二内环面呈与所述齿环外环面相匹配的锥形，并且所述第二内环面能够保持紧紧地配合在所述齿环外环面上。

进一步地，所述固定锥环上靠近所述轴承的一端还凸起设置一圈锥环挡边，在所述锥环挡板上朝向所述轴承延伸形成有至少一个卡爪；在所述轴承上靠近所述固定锥环的一侧还延伸有一圈凸台，所述凸台上形成有至少一个用于对所述卡爪进行径向定位的卡槽，所述轴承上还具有一圈用于对所述卡爪进行轴向定位的轴承挡边；所述卡爪配合在所述卡槽内，并顶紧在所述轴承挡边上。

进一步地，所述锥环挡板上沿其周向均布有三个所述卡爪，相应地，在所述凸台上沿其周向均布有三个所述卡槽，三个所述卡爪分别相应地配合在三个所述卡槽内。

进一步地，所述固定锥环、所述锥环挡边和所述卡爪一体成型；所述轴承、所述凸台和所述轴承挡边一体成型。

进一步地，所述轴承挡边的直径大于所述凸台的直径，且所述轴承挡边位于所述卡槽的背侧。

进一步地，所述锥环挡边的内部形成有一圈定位台阶，所述定位台阶配合在所述凸台上。

进一步地，所述倒档齿轮组包括有输入轴倒档齿轮、倒档惰轮和输出轴倒档齿轮；其中，所述输入轴倒档齿轮安装在所述输入轴上，并与所述同步齿环啮合，所述倒档惰轮安装在倒档惰轮轴上，所述输出轴倒档齿轮安装在输出轴上；所述输出轴与所述输入轴平行布置，所述倒档惰轮轴平行布置在所述输入轴与所述输出轴之间；当所述输入轴转速大于零时，所述倒档惰轮分别与所述输入轴倒档齿轮和所述输出轴倒档齿轮保持分离；当所述输入轴转速等于零时，所述倒档惰轮能够分别与所述输入轴倒档齿轮和所述输出轴倒档齿轮啮合连接。

进一步地，所述锥环外环面上靠近所述轴承侧的端部的直径大于所述锥环外环面上靠近所述齿套侧的端部的直径，相应地，所述第一内环面上靠近所述轴承侧的端部的直径大于所述第一内环面上靠近所述齿套侧的端部的直径；所述齿环外环面上靠近所述倒档齿轮组侧端部的直径大于所述齿环外环面上靠近所述齿套侧端部的直径，相应地，所述第二内环面上靠近所述倒档齿轮组侧端部的直径大于所述第二内环面上靠近所述齿套侧端部的直径。

进一步地，所述齿套的外周面上形成有一圈用于与所述外部拔叉配合的齿套凹槽。

进一步地，所述齿套通过花键安装在所述齿毂上，所述齿毂啮合在所述输出轴上，且所述齿套、所述齿毂和所述输出轴保持同步转动。

采用上述技术方案，具有如下有益效果：

通过在轴承上安装固定锥环，使其与第一同步环进行配合以实现对输入轴减速，使得齿套能够与输入轴同步，再通过第二同步环与同步齿环配合，实现齿套与倒档齿轮组同步，从而能够利于进行挂入倒档，避免倒档打齿发生。

通过设置固定锥环，使得该倒档同步器组件结构紧凑，安装定位简便，占用空间小，省去了传统倒档时使用的杠杆机构，有效地降低了成本，并提高了机构的可靠度，从而成功地解决了现有技术中的问题以及其他方面的影响。并且，该倒档同步器组件兼容性好，针对现有变速箱的改进，并节约了变速箱轴向有限的动力总成空间。

综上，本发明提供的倒档同步器组件，结构简单、安装方便，能够有效对输入轴进行减速，以实现输入轴同步减速，利于挂入倒档，避免倒档打齿发生。

附图说明

图1为本发明提供的倒档同步器组件的结构示意图；

图2为图1所示的倒档同步器组件的剖视图；

图3为固定锥环安装在轴承上的示意图；

图4为固定锥环的结构示意图；

图5为固定锥环的剖视图；

图6为轴承的剖视图；

图7为第一同步环的剖视图；

图8为第二同步环的剖视图；

图9为同步齿环的剖视图；

图10为倒档齿轮组的连接示意图。

附图标记对照表：

1-输入轴；2-齿毂；3-齿套；

31-齿套凹槽；4-倒档齿轮组；41-输入轴倒档齿轮；

42-倒档惰轮；43-输出轴倒档齿轮；44-倒档惰轮轴；

45-输出轴；5-轴承；51-凸台；

52-卡槽；53-轴承挡边；6-固定锥环；

61-锥环外环面；62-锥环挡板；63-卡爪；

64-定位台阶；7-第一同步环；71-第一内环面；

8-第二同步环；81-第二内环面；9-同步齿环；

91-齿环外环面。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1-9所示，本发明一实施例提供的一种用于手动变速箱中的倒档同步器组件，包括输入轴1、套接在输入轴1上的齿毂2、套接在齿毂2上的齿套3和套接在输入轴1上的倒档齿轮组4。

其中，输入轴1的一端通过轴承5固定安装在车体上，齿套3位于轴承5与倒档齿轮组4之间，并且齿套3能够在外部拨叉作用下朝向轴承5侧移动。

在轴承5与齿套3之间还设置有固定锥环6，固定锥环6的锥环外环面61呈锥形，固定锥环6的一端固定安装在轴承5上，其另一端朝向齿套3延伸设置。

在齿套3上还设置有用于与固定锥环6配合的第一同步环7，第一同步环7的第一内环面71呈与锥环外环面61相匹配的锥形，并且在齿套3朝向轴承5侧移动时，第一内环面71能够紧紧地配合在锥环外环面61上。

在倒档齿轮组4上还设置有同步齿环9，同步齿环9的齿环外环面91呈锥形设置，同步齿环9的一端与倒档齿轮组4啮合连接，其另一端朝向齿套3侧延伸设置。

在齿套3上还设置有用于与同步齿环9配合的第二同步环8，第二同步环8的第二内环面81呈与齿环外环面91相匹配的锥形，并且第二内环面81能够保持紧紧地配合在齿环外环面91上。

也即是，该倒档同步器组件主要用于手动变速箱中，其主要由输入轴1、齿毂2、齿套3、倒档齿轮组4、轴承5、固定锥环6、第一同步环7、第二同步环8和同步齿环9组成。

齿毂2套接在输入轴1上，齿套3套接在齿毂2上，三者保持同步转动。输入轴1的一端通过轴承5固定安装在车体上，倒档齿轮组4位于输入轴4上，其用于实现倒档挂档。齿套3位于轴承5与倒档齿轮组4之间，并且在需要倒档时，其能够在外部拨叉作用下朝向轴承5侧移动。

为了实现在倒档时对输入轴1进行减速，并使得齿套3与输入轴1同步减速，将固定锥环6安装在轴承5上，并使其朝向齿套3侧延伸设置。固定锥环6的外环面称之为锥环外环面61，其呈锥形设置，用于与第一同步环7配合进行同步减速。

将第一同步环7安装在齿套3上，使其朝向固定锥环6侧延伸，第一同步环7的内环面称之为第一内环面71，其呈与锥环外环面61相匹配的锥形。

在需要挂入倒挡，齿套3朝向轴承5侧移动时，第一内环面71能够紧紧地配合在锥环外环面61上。常态时或不挂入倒档时，第一内环面71随着齿套3的移动，保持与锥环外环面61分开。

当第一内环面71紧紧地配合在锥环外环面61上时，由于固定锥环6的转速为零，因此在摩擦力的作用下，第一同步环7减速，直至第一同步环7与输入轴1的转速同步，从而利于进行挂入倒档。

为了实现挂入倒档时不打齿，将同步齿环9安装在倒档齿轮组4上，同步齿环9的齿环外环面91呈锥形设置，同步齿环9的一端与倒档齿轮组4啮合连接，其另一端朝向齿套3侧延伸设置。

并将第二同步环8安装在齿套3上，使其朝向同步齿环9延伸设置，第二同步环8的内环面称之为第二内环面81，其呈与齿环外环面91相匹配的锥形，并且第二内环面81能够时刻保持紧紧地配合在齿环外环面91上，以使的齿套3的转速与同步齿环9的转速同步，从而将转速输入至倒档齿轮组4。

当需要挂入倒档时，齿套3在外部拨叉的作用下朝向固定锥环6移动，从而带动第一同步环7朝向固定锥环6移动，使得第一内环面71紧紧地配合在锥环外环面61上。由于固定锥环6固定安装在轴承5上，其转速为零，因此在摩擦力的作用下，第一同步环7减速，直至第一同步环7与输入轴1的转速同步，转速都为零。此时齿套3、第二同步环8、同步齿环9和倒档齿轮组4的转速也相应地降为零，可以进行挂倒档，从而不会产生打齿现象。

由此，本发明提供的倒档同步器组件，通过在轴承5上安装固定锥环6，使其与第一同步环7进行配合以实现对输入轴1减速，使得齿套3能够与输入轴1同步，再通过第二同步环8与同步齿环9配合，实现齿套3与倒档齿轮组4同步，从而能够利于进行挂入倒档，避免倒档打齿发生。

通过设置固定锥环6，使得该倒档同步器组件结构紧凑，安装定位简便，占用空间小，省去了传统倒档时使用的杠杆机构，有效地降低了成本，并提高了机构的可靠度，从而成功地解决了现有技术中的问题以及其他方面的影响。并且，该倒档同步器组件兼容性好，针对现有变速箱的改进，并节约了变速箱轴向有限的动力总成空间。

综上，本发明提供的倒档同步器组件，结构简单、安装方便，能够有效对输入轴进行减速，以实现输入轴同步减速，利于挂入倒档，避免倒档打齿发生。

较佳地，如图3-6所示，固定锥环6上靠近轴承5的一端还凸起设置一圈锥环挡边62，在锥环挡板62上朝向轴承5延伸形成有至少一个卡爪63。在轴承5上靠近固定锥环6的一侧还延伸有一圈凸台51，凸台51上形成有至少一个用于对卡爪63进行径向定位的卡槽52，轴承5上还具有一圈用于对卡爪63进行轴向定位的轴承挡边53。卡爪63配合在卡槽52内，并顶紧在轴承挡边53上。

在固定锥环6靠近轴承5的一侧设置一圈锥环挡边62，并在锥环挡板62上设置至少一个卡爪63，其朝向轴承5延伸设置。相应地，在轴承5上靠近固定锥环6的一侧设置一圈凸台51，在凸台51上设置至少一个卡槽52，其用于对卡爪63进行径向定位。

在轴承5上还设置一圈轴承挡边53，其用于对卡爪63进行轴向定位。组装时，将卡爪63配合在卡槽52内，并顶紧在轴承挡边53上，从而实现对固定锥环6的径向和轴向定位，使其牢固地配合在轴承上。

较佳地，如图3-4所示，锥环挡板62上沿其周向均布有三个卡爪63，相应地，在凸台51上沿其周向均布有三个卡槽52，组装时，将三个卡爪63分别相应地配合在三个卡槽52内，以实现三点定位，提高连接的稳定性。

较佳地，如图3-6所示，固定锥环6、锥环挡边62和卡爪63一体成型，以提高固定锥环6的结构强度，并便于加工。

轴承5、凸台51和轴承挡边53一体成型，以提高轴承5的结构强度，并便于加工。

较佳地，如图6所示，轴承挡边53的直径大于凸台52的直径，且轴承挡边53位于卡槽52的背侧。该处所指的背侧为远离固定锥环6的一侧。将轴承挡边53的直径设置为大于凸台52的直径，便于对卡爪63进行轴向定位。在卡爪63的厚度高于卡槽52的高度或深度时，轴承挡边53还能够保持对卡爪63进行止挡定位。

较佳地，如图3-6所示，锥环挡边62的内部形成有一圈定位台阶64，定位台阶64配合在凸台51上，便于将固定锥环6组装定位在轴承5上。

较佳地，如图10所示，倒档齿轮组4包括有输入轴倒档齿轮41、倒档惰轮42和输出轴倒档齿轮43。

其中，输入轴倒档齿轮41安装在输入轴1上，并与同步齿环9啮合，倒档惰轮42安装在倒档惰轮轴44上，输出轴倒档齿轮43安装在输出轴45上。

输出轴45与输入轴1平行布置，倒档惰轮轴44平行布置在输入轴1与输出轴45之间。

当输入轴1转速大于零时，倒档惰轮42分别与输入轴倒档齿轮41和输出轴倒档齿轮43保持分离。

当输入轴1转速等于零时，倒档惰轮42能够分别与输入轴倒档齿轮41和输出轴倒档齿轮43啮合连接。

也即是，该倒档齿轮组4通过输入轴倒档齿轮41、倒档惰轮42和输出轴倒档齿轮43之间的啮合传递转速，实现转速反转。

当需要挂入倒档时，齿套3通过第一同步环7与固定锥环6的配合进行减速，并实现齿套3与输入轴1的转速逐渐降低为零。

在输入轴1的转速降低为零之前，倒档惰轮42分别与输入轴倒档齿轮41和输出轴倒档齿轮43保持分离，不能实现挂入倒档，此时挂入倒档会发生打齿现象。

当输入轴1转速降低为零时，倒档惰轮42在拨叉作用下分别与输入轴倒档齿轮41和输出轴倒档齿轮43啮合连接，完成换挡或挂入倒档，此时不会发生打齿。

较佳地，如图5-9所示，锥环外环面61上靠近轴承5侧的端部的直径大于锥环外环面61上靠近齿套3侧的端部的直径，相应地，第一内环面71上靠近轴承5侧的端部的直径大于第一内环面71上靠近齿套3侧的端部的直径。

齿环外环面91上靠近倒档齿轮组4侧端部的直径大于齿环外环面91上靠近齿套3侧端部的直径，相应地，第二内环面81上靠近倒档齿轮组4侧端部的直径大于第二内环面81上靠近齿套3侧端部的直径。

如此设置，便于将第一内环面71配合在锥环外环面61上，并随着第一内环面71朝向轴承5侧移动，使得两者之间的摩擦力加大，便于进行同步转速或减速。

同理，如此设置，也便于将第二内环面81配合在齿环外环面91上，实现紧密配合。

较佳地，齿套3的外周面上形成有一圈用于与外部拔叉配合的齿套凹槽31，便外部拨叉拨动齿套3在齿毂2上左右移动，以使得第一同步环7与固定锥环6配合或分离。

较佳地，如图1-2所示，齿套3通过花键安装在齿毂2上，齿毂2啮合在输出轴1上，且齿套3、齿毂2和输出轴1保持同步转动。如此设置，提高了各零部件之间的连接稳定性，并能够保证齿套3、齿毂2和输出轴1保持同步转动。

综上，本发明提供的倒档同步器组件，结构简单、安装方便，能够有效对输入轴进行减速，以实现输入轴同步减速，利于挂入倒档，避免倒档打齿发生。

根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于手动变速箱中的倒档同步器组件，其特征在于，包括输入轴、套接在所述输入轴上的齿毂、套接在所述齿毂上的齿套和套接在所述输入轴上的倒档齿轮组；

其中，所述输入轴的一端通过轴承固定安装在车体上，所述齿套位于所述轴承与所述倒档齿轮组之间，并且所述齿套能够在外部拨叉作用下朝向所述轴承侧移动；

在所述轴承与所述齿套之间还设置有固定锥环，所述固定锥环的锥环外环面呈锥形，所述固定锥环的一端固定安装在所述轴承上，其另一端朝向所述齿套延伸设置；

在所述齿套上还设置有用于与所述固定锥环配合的第一同步环，所述第一同步环的第一内环面呈与所述锥环外环面相匹配的锥形，并且在所述齿套朝向所述轴承侧移动时，所述第一内环面能够紧紧地配合在所述锥环外环面上；

在所述倒档齿轮组上还设置有同步齿环，所述同步齿环的齿环外环面呈锥形设置，所述同步齿环的一端与所述倒档齿轮组啮合连接，其另一端朝向所述齿套侧延伸设置；

在所述齿套上还设置有用于与所述同步齿环配合的第二同步环，所述第二同步环的第二内环面呈与所述齿环外环面相匹配的锥形，并且所述第二内环面能够保持紧紧地配合在所述齿环外环面上。

2.根据权利要求1所述的倒档同步器组件，其特征在于，所述固定锥环上靠近所述轴承的一端还凸起设置一圈锥环挡边，在所述锥环挡板上朝向所述轴承延伸形成有至少一个卡爪；

在所述轴承上靠近所述固定锥环的一侧还延伸有一圈凸台，所述凸台上形成有至少一个用于对所述卡爪进行径向定位的卡槽，所述轴承上还具有一圈用于对所述卡爪进行轴向定位的轴承挡边；

所述卡爪配合在所述卡槽内，并顶紧在所述轴承挡边上。

3.根据权利要求2所述的倒档同步器组件，其特征在于，所述锥环挡板上沿其周向均布有三个所述卡爪，相应地，在所述凸台上沿其周向均布有三个所述卡槽，三个所述卡爪分别相应地配合在三个所述卡槽内。

4.根据权利要求2所述的倒档同步器组件，其特征在于，所述固定锥环、所述锥环挡边和所述卡爪一体成型；

所述轴承、所述凸台和所述轴承挡边一体成型。

5.根据权利要求2所述的倒档同步器组件，其特征在于，所述轴承挡边的直径大于所述凸台的直径，且所述轴承挡边位于所述卡槽的背侧。

6.根据权利要求2所述的倒档同步器组件，其特征在于，所述锥环挡边的内部形成有一圈定位台阶，所述定位台阶配合在所述凸台上。

7.根据权利要求1所述的倒档同步器组件，其特征在于，所述倒档齿轮组包括有输入轴倒档齿轮、倒档惰轮和输出轴倒档齿轮；

其中，所述输入轴倒档齿轮安装在所述输入轴上，并与所述同步齿环啮合，所述倒档惰轮安装在倒档惰轮轴上，所述输出轴倒档齿轮安装在输出轴上；

所述输出轴与所述输入轴平行布置，所述倒档惰轮轴平行布置在所述输入轴与所述输出轴之间；

当所述输入轴转速大于零时，所述倒档惰轮分别与所述输入轴倒档齿轮和所述输出轴倒档齿轮保持分离；

当所述输入轴转速等于零时，所述倒档惰轮能够分别与所述输入轴倒档齿轮和所述输出轴倒档齿轮啮合连接。

8.根据权利要求1所述的倒档同步器组件，其特征在于，所述锥环外环面上靠近所述轴承侧的端部的直径大于所述锥环外环面上靠近所述齿套侧的端部的直径，相应地，所述第一内环面上靠近所述轴承侧的端部的直径大于所述第一内环面上靠近所述齿套侧的端部的直径；

所述齿环外环面上靠近所述倒档齿轮组侧端部的直径大于所述齿环外环面上靠近所述齿套侧端部的直径，相应地，所述第二内环面上靠近所述倒档齿轮组侧端部的直径大于所述第二内环面上靠近所述齿套侧端部的直径。

9.根据权利要求1所述的倒档同步器组件，其特征在于，所述齿套的外周面上形成有一圈用于与所述外部拔叉配合的齿套凹槽。

10.根据权利要求1所述的倒档同步器组件，其特征在于，所述齿套通过花键安装在所述齿毂上，所述齿毂啮合在所述输出轴上，且所述齿套、所述齿毂和所述输出轴保持同步转动。