CN106015381A - 一种同步器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种同步器，其技术方案要点是：包括主轴、输出轴套，主轴上设有滑槽，滑槽内滑移连接有滑块，滑块上设有凸块，主轴上还安装有径向压簧，输出轴套内设有环形凹槽，还包括过渡件、弹性件，凸块上滑移连接有滑移块，过渡件的端部铰接于滑移块，过渡件上设有第一限位部，凸块外侧壁上设有第二限位部；弹性件给予过渡件向靠近输出轴套方向的弹性支撑力并使过渡件长度方向与滑块的滑移方向呈现指定角度a；输出轴套可推动滑块进行滑动，并当第一限位部与第二限位部相互配合时，滑块停止运动，此时过渡件长度方向与滑块的滑移方向呈现最终角度b；其中指定角度a大于最终角度b，从而达到整体使用顺畅度较高的目的。
Description
技术领域
本发明涉及车辆变速器同步机构技术领域，特别涉及一种同步器。
背景技术
同步器是汽车变速器的关键零部件，尤其是手动挡变速器。
常见的同步器如附图1以及附图2所示，其包括带外花键8的主轴1、输出轴套2，主轴1的外侧壁上设有分布有滑槽3，滑槽3的长度方向与主轴1的旋转轴心平行，滑槽3内设有金属滑块4，滑块4远离主轴3的侧壁上设有凸块5，主轴1上还安装有径向压簧6，径向压簧6用于使滑块4上的凸块5突出于主轴1外花键8的外侧壁，输出轴套2的内套面上设有内花键7，该内花键7与主轴1的外花键8相互啮合，并且输出轴套2的内套壁上设有环形凹槽9，当输出轴套2的内花键7与主轴1的外花键8相互啮合时，环形凹槽9可直接与凸块5相互嵌合。
在实际使用过程中动作分为两步：第一步，输出轴套2会沿着主轴1的旋转轴芯方向进行，由于环形凹槽9依旧与凸块5相互配合状态，环形凹槽9会挤压凸块5促使整个滑块4沿着输出轴套2的移动方向进行移动，滑块4会与外置齿圈相扣合并推动外置齿圈进行轴向推移；第二步，输出轴套2持续性沿主轴1的旋转轴芯方向移动，然后输出轴套2内的环形凹槽9槽壁会直接挤压凸块5，并挤压滑块4以及径向压簧6，与此同时，使滑块4与外置齿圈相脱离。
上述动作过程中，环形凹槽9的槽边会与凸块5的侧边发生频繁的挤压作用，为了减少两者之间挤压所产生的磨损，传统的同步器，环形凹槽9的槽边与凸块5的侧边上均会设置对应的倾斜面20，当环形凹槽9槽边与凸块5侧边发生接触时，能实现两者间的平滑过渡。
在设计研发时，也会发现如下问题：
由于实际使用过程是需要分为两步进行，当倾斜面20相对于输出轴套2的运动方向上的倾斜的角度设计过大时，输出轴套2便无法滑动至凸块5表面；
当倾斜面20相对于输出轴套2的运动方向上的倾斜的角度设计过小时，输出轴套2便很容易滑动至凸块5表面，而导致无法使滑块4移动至指定位置。
基于上述问题，会直接导致整个同步器的发展受到较大的限制，只能把倾斜面20的倾斜角度设计成特定角度，整个输出轴套的滑移动作顺畅度较差。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种同步器，其整体使用顺畅度较高。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种同步器，包括带有外花键的主轴、带有内花键的输出轴套，所述主轴外侧壁上设有滑槽，所述滑槽内滑移连接有滑块，所述滑块上设有凸块，所述主轴上还安装有使滑块上的凸块突出于主轴外花键的外侧壁径向压簧，所述输出轴套内设有环形凹槽，所述输出轴套套设于主轴外且凸块位于环形凹槽内，其特征是：还包括过渡件、弹性件，所述凸块所在滑块的平面上滑移连接有滑移块，所述过渡件的端部铰接于滑移块，所述过渡件铰接轴的轴芯方向垂直于主轴的轴心线方向，所述过渡件远离滑移块的端部设有第一限位部，所述凸块外侧壁上设有第二限位部；
所述弹性件给予过渡件向靠近输出轴套方向的弹性支撑力并使过渡件长度方向与滑块的滑移方向呈现指定角度a；所述输出轴套可推动滑块进行滑动，并当第一限位部与第二限位部相互配合时，滑块停止运动，此时过渡件长度方向与滑块的滑移方向呈现最终角度b；其中指定角度a大于最终角度b。
通过上述技术方案，在实际使用过程中，存在以下两个步骤：
第一步骤：输出轴套会沿着主轴的轴芯长度方向进行移动，环形凹槽上的倾斜面会挤压过渡件，滑移块会沿着滑移槽进行滑动，同时挤压弹性件，由于过渡件是铰接在滑移块上，滑移块在移动过程中，过渡件会直接与倾斜面抵触，此时，过渡件长度方向与滑块的滑移方向呈现指定角度a，然后滑移块会持续往凸块一侧移动，直至过渡件远离滑移块的端部与凸块外侧壁相抵滑移块停止移动，与此同时，整个滑块也会在滑槽中滑动；
第二步骤：输出轴套继续沿着主轴的轴芯长度方向进行移动，由于滑块的移动受到凸块的限制，倾斜面会沿着过渡件外侧壁进行滑移，过渡件便会受到倾斜面向下的挤压力作用，直至过渡件上的第一限位部与凸块上的第二限位部相互配合，整个过渡件得到固定，此时，过渡件长度方向与滑块的滑移方向呈现最终角度b；
上述两个步骤当中，整个过渡件会呈现出两个角度，即当滑移块在滑移且滑块沿着滑槽进行移动时，整个过渡件的角度会时刻保持着指定角度a，当倾斜面沿着过渡件外侧进行滑移时，整个过渡件的角度会时刻保持着最终角度b，而a大于b，在不同的使用阶段整个过渡件展现不同的角度，在使用时，不仅稳定性更高，滑移的顺畅性也会更强。
优选的，所述弹性件为弹力弹簧，所述弹性件一端连接于凸块，且另一端连接于过渡件远离铰接点的端部位置。
通过上述技术方案，弹性件选择弹力弹簧，方便选择不同规格的弹力弹簧来满足整个过渡件的倾斜角度，价格低廉，使整个同步器的制造成本降低。
优选的，所述弹性件为弹力弹簧，所述弹性件的一端连接于凸块所在的滑块平面上，且另一端连接于过渡件远离铰接点的端部位置。
通过上述技术方案，弹性件选择弹力弹簧，方便选择不同规格的弹力弹簧来满足整个过渡件的倾斜角度，价格低廉，使整个同步器的制造成本降低；另外，弹力弹簧两端分别连接在过渡件以及滑块平面上，能使弹力弹簧的弹力最大程度输出于过渡件，且使过渡件与倾斜面相抵。
优选的，所述过渡件远离铰接点的端部设有弹性抵触层。
通过上述技术方案，弹性抵触层的设置，首先，防止过渡件远离铰接点的端部与凸块外侧壁抵触时，产生严重磨损；其次，当过渡件与凸块外侧壁相互接触时，由于存在弹性抵触层，也能减少使用噪音。
优选的，所述凸块所在滑块的平面上设有供滑移块滑移的滑移槽，所述滑移槽内设有弹性套管，所述滑块内设有通气通道，所述通气通道包括进气口、出气口，所述进气口与弹性套管内部相通，出气口贯穿于滑块外侧壁，所述弹性套管受滑块的滑移动作而产生涨缩状态。
通过上述技术方案，在滑块在滑移槽内进行来回滑移的过程中，会反复驱动弹性套管实现涨缩状态，当弹性套管的体积由大变小时，弹性套管内的气体就会从进气口处进入到通气通道，然后从出气口流出；当弹性套管的体积由小变大时，出气口处的气流就会吸入到通气通道进入到弹性套管内；如此反复，出气口位置上的气流就会产生反复流动，进而加快了同步器周围的空气流动速率，进而增加了同步器内部的散热效率。
优选的，所述弹性套管为波纹管，所述弹性套管一端密封连接于滑块，且另一端密封连接于凸块外侧壁。
通过上述技术方案，弹性套管一端密封连接在滑块上，从而能保证弹性套管的涨缩动作能更加准确地跟随着滑块运动，而弹性套管选用波纹管，波纹管自身外表面存在一定的弯折度，当弹性套管出现涨缩现象会更加方便容易，使用寿命更长。
优选的，所述弹性套管的伸缩方向与滑块的滑移方向保持一致。
通过上述技术方案，滑块的移动能最大效率地驱动整个弹性套管进行涨缩动作，从而保证滑块在固定移动距离的前提下，出气口吹出的气体量最大，散热效率更高。
优选的，所述出气口的数量为若干个，且出气口的气体冲出方向朝向输出轴套一侧。
通过上述技术方案，输出轴套与凸台外侧壁会发生频繁摩擦作用，而出气口设置成若干个，能使出气口吹出的气体范围更大，散热范围更大；另外，出气口的气体冲出方向朝向输出轴套一侧，能有针对性地对输出轴套进行散热。
优选的，所述凸块靠近滑块的侧壁上设有能与环形凹槽槽壁相抵的抵触角，所述抵触角呈倒圆角设置。
通过上述技术方案，由于倾斜面会沿着过渡件往凸块远离滑块的侧壁上移动，而抵触角呈圆角设置，能使倾斜面经过过渡件与凸块之间时，过渡更加顺畅，噪音较少。
优选的，所述第一限位部为凸出于过渡件端面的半球体，所述第二限位部为凹陷于凸块外侧壁的半球形槽。
通过上述技术方案，第一限位部会沿着凸块的外侧壁滑入到第二限位部内，第一限位部的形状为半球体，第一限位部与凸块外侧壁之间抵触更加顺畅，滑入第二限位部的过程也同样顺畅。
综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：
（1）通过设置铰接于滑移块的过渡件，实现了整个同步器在运行的不同阶段，过渡件的长度方向相对于滑块的滑移方向的夹角发生变化，以满足使用顺畅度的要求；
（2）倾斜面在驱动滑移块在滑移槽内移动过程中，也同时驱动了弹性套管的胀大以及缩小，对同步器起到散热作用。
附图说明
图1为现有技术中同步器的结构示意图；
图2为现有技术中同步器的剖面结构示意图，用于展示同步器内部结构；
图3为实施例的第一状态剖面结构示意图，用于展示过渡件未被挤压时的结构状态；
图4为图3的A部放大图；
图5为实施例的第二状态剖面结构示意图，用于展示过渡件被挤压时的结构状态；
图6为图5的B部放大图。
附图标记：1、主轴；2、输出轴套；3、滑槽；4、滑块；5、凸块；6、径向压簧；7、内花键；8、外花键；9、环形凹槽；10、第一限位部；11、第二限位部；12、过渡件；13、滑移块；14、弹性件；15、弹性抵触层；16、滑移槽；17、弹性套管；18、通气通道；181、进气口；182、出气口；19、抵触角；20、倾斜面。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图3所示，一种同步器，包括圆柱状的主轴1，主轴1的外圆柱面上设有外花键8，在主轴1的外圆柱面上还设置有方形的滑槽3，该滑槽3的长度方向与主轴1的轴心线方向保持一致，滑槽3内滑移连接有方形的滑块4，该滑块4上设有凸块5，凸块5位于滑块4远离主轴1的外侧壁上，主轴1上还安装有使滑块4上的凸块5突出于主轴1外花键8的外侧壁径向压簧6。
参见图3所示，在主轴1的外侧壁还套设有圆环形的输出轴套2，该输出轴套2的内套壁上设有内花键7，该内花键7能与外花键8相互啮合，在输出轴套2的内套壁上还设有环形凹槽9，环形凹槽9的槽壁上设有倾斜面20，当输出轴套2套设于主轴1外侧壁时，凸块5位于环形凹槽9内。
另外，参见图3以及图4所示，凸块5所在滑块4的平面上设置有滑移槽16，该滑移槽16的长度方向与主轴1的轴心线方向保持一致，滑移槽16的横截面为T型，在滑移槽16内滑移连接有滑移块13，滑移块13上铰接有过渡件12，该过渡件12的形状为方形长条，过渡件12铰接轴的轴芯方向垂直于主轴1的轴心线方向，在过渡件12上还设有弹性件14。
以下针对弹性件14做详细介绍：
弹性件14可选用弹性弹簧，设置方式有两种：
第一种，参见图4所示，所述弹性件14一端连接于凸块5，且另一端连接于过渡件12远离铰接点的端部位置，弹性件14的弹性力方向与滑移块13的滑移方向平行；
第二种（图中未示出），该弹性件14的一端连接于凸块5所在的滑块4平面，且另一端连接于过渡件12远离铰接点的端部位置。
另外，参见图3以及图4所示，在过渡件12远离滑移块13的端部设有第一限位部10，所述第一限位部10为凸出于过渡件12端面的半球体， 所述凸块5外侧壁上设有第二限位部11，所述第二限位部11为凹陷于凸块5外侧壁的半球形槽，过渡件12远离铰接点的端部设有弹性抵触层15，弹性抵触层15的材质可选用橡胶。
其中，参见图3、图4以及图5所示，在滑移槽16内设有弹性套管17，所述弹性套管17为波纹管，弹性套管17的伸缩方向与滑块4的滑移方向保持一致，所述弹性套管17一端密封连接于滑块4，且另一端密封连接于凸块5外侧壁，所述滑块4内设有通气通道18，所述通气通道18包括进气口181、出气口182，所述进气口181与弹性套管17内部相通，出气口182贯穿于滑块4外侧壁，所述出气口182的数量为若干个，且出气口182的气体冲出方向朝向输出轴套2一侧，弹性套管17受滑块4的滑移动作而产生涨大或者收缩状态。
参见图5以及图6所示，在所述凸块5靠近滑块4的侧壁上设有能与环形凹槽9槽壁相抵的抵触角19，所述抵触角19呈倒圆角设置。
同步器的工作流程：
第一步：输出轴套2从初始位置触发并沿着主轴1的轴芯长度方向进行移动，环形凹槽9上的倾斜面20会挤压过渡件12，滑移块13会沿着滑移槽16进行滑动，同时挤压弹性件14，由于过渡件12是铰接在滑移块13上，滑移块13在移动过程中，过渡件12会直接与倾斜面20抵触，此时，过渡件12长度方向与滑块4的滑移方向呈现指定角度a，然后滑移块13会持续往凸块5一侧移动，直至过渡件12远离滑移块13的端部与凸块5外侧壁相抵滑移块13停止移动，与此同时，整个滑块4也会在滑槽3中滑动，滑块4会挤压弹性套管17，弹性套管17由最先的涨大状态变成缩小状态，弹性套管17内的气体就会从进气口181进入到通气通道18，然后从出气口182处喷出；
第二步：输出轴套2继续沿着主轴1的轴芯长度方向进行移动，由于滑块4的移动受到凸块5的限制，倾斜面20会沿着过渡件12外侧壁进行滑移，过渡件12便会受到倾斜面20向下的挤压力作用，直至过渡件12上的第一限位部10与凸块5上的第二限位部11相互配合，整个过渡件12得到固定，此时，过渡件12长度方向与滑块4的滑移方向呈现最终角度b；
第三步：倾斜面20沿着过渡件12的外侧壁且与抵触角19接触，整个倾斜面20会移动至凸块5远离滑块4的外侧壁上，由于整个过渡件12失去了倾斜面20的抵触作用，受到弹性件14的弹性作用，滑移块13会沿着滑移槽16向远离凸块5的方向进行移动，与此同时，弹性套管17会从缩小状态变成涨大，气体也从出气口182进入到通气通道18，之后从进气口181进入到弹性套管17内；
第四步：整个输出轴套2反向运动，整个倾斜面20会直接压于过渡件12，由于过渡件12铰接于滑移块13上，过渡件12不会干预到整个输出轴套2的滑移过程，输出轴套2回到初始位置。
上述步骤中的第一步以及第二步可参见图3以及图4所示，第三步以及第四步可参见图5以及图6所示。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。
Claims (10)
1.一种同步器，包括带有外花键(8)的主轴(1)、带有内花键(7)的输出轴套(2)，所述主轴(1)外侧壁上设有滑槽(3)，所述滑槽(3)内滑移连接有滑块(4)，所述滑块(4)上设有凸块(5)，所述主轴(1)上还安装有使滑块(4)上的凸块(5)突出于主轴(1)外花键(8)的外侧壁径向压簧(6)，所述输出轴套(2)内设有环形凹槽(9)，所述输出轴套(2)套设于主轴(1)外且凸块(5)位于环形凹槽(9)内，其特征是：还包括过渡件(12)、弹性件(14)，所述凸块(5)所在滑块(4)的平面上滑移连接有滑移块(13)，所述过渡件(12)的端部铰接于滑移块(13)，所述过渡件(12)铰接轴的轴芯方向垂直于主轴(1)的轴心线方向，所述过渡件(12)远离滑移块(13)的端部设有第一限位部(10)，所述凸块(5)外侧壁上设有第二限位部(11)；
所述弹性件(14)给予过渡件(12)向靠近输出轴套(2)方向的弹性支撑力并使过渡件(12)长度方向与滑块(4)的滑移方向呈现指定角度a；
所述输出轴套(2)可推动滑块(4)进行滑动，并当第一限位部(10)与第二限位部(11)相互配合时，滑块(4)停止运动，此时过渡件(12)长度方向与滑块(4)的滑移方向呈现最终角度b；其中指定角度a大于最终角度b。
2.根据权利要求1所述的一种同步器，其特征是：所述弹性件(14)为弹力弹簧，所述弹性件(14)一端连接于凸块(5)，且另一端连接于过渡件(12)远离铰接点的端部位置。
3.根据权利要求1所述的一种同步器，其特征是：所述弹性件(14)为弹力弹簧，所述弹性件(14)的一端连接于凸块(5)所在的滑块(4)平面，且另一端连接于过渡件(12)远离铰接点的端部位置。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种同步器，其特征是：所述过渡件(12)远离铰接点的端部设有弹性抵触层(15)。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种同步器，其特征是：所述凸块(5)所在的滑块(4)平面上设有供滑移块(13)滑移的滑移槽(16)，所述滑移槽(16)内设有弹性套管(17)，所述滑块(4)内设有通气通道(18)，所述通气通道(18)包括进气口(181)、出气口(182)，所述进气口(181)与弹性套管(17)内部相通，出气口(182)贯穿于滑块(4)外侧壁，所述弹性套管(17)受滑块(4)的滑移动作而产生涨缩状态。
6.根据权利要求5所述的一种同步器，其特征是：所述弹性套管(17)为波纹管，所述弹性套管(17)一端密封连接于滑块(4)，且另一端密封连接于凸块(5)外侧壁。
7.根据权利要求6所述的一种同步器，其特征是：所述弹性套管(17)的伸缩方向与滑块(4)的滑移方向保持一致。
8.根据权利要求5所述的一种同步器，其特征是：所述出气口(182)的数量为若干个，且出气口(182)的气体冲出方向朝向输出轴套(2)一侧。
9. 根据权利要求1或2或3所述的一种同步器，其特征是：所述凸块(5)靠近滑块(4)的侧壁上设有能与环形凹槽(9)槽壁相抵的抵触角(19)，所述抵触角(19)呈倒圆角设置。
10.根据权利要求1或2或3所述的一种同步器，其特征是：所述第一限位部(10)为凸出于过渡件(12)端面的半球体，所述第二限位部(11)为凹陷于凸块(5)外侧壁的半球形槽。
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2016
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