CN106015555B - 汽车同步器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车同步器，其技术方案要点是：包括花键毂、套于花键毂外的接合套、位于接合套两侧端面的锁环，花键毂外圆周上均布有若干滑槽，滑槽中滑移连接有可轴向滑动的滑块，滑块上表面设有定位块，滑块下表面设有使定位块凸出滑槽表面的径向弹性件，接合套内环面上设有与定位块相对应的让位槽，其特征是：定位块沿接合套轴向上的两端面为竖直面，定位块沿接合套轴向上的两端面上方铰接有导向板，滑块沿接合套轴向的两端面穿设有驱动导向板转动的顶杆，导向板和顶杆之间设有连杆，连杆的两端分别铰接于导向板和顶杆上，滑块内还设有驱使顶杆伸出滑块端面并保持导向板贴合于定位块端面的第二弹性件。这里的汽车同步器换挡平稳。

Description

汽车同步器

技术领域

本发明涉及汽车零部件领域，特别涉及一种汽车同步器。

背景技术

手动变速箱的结构内部有一个非常重要的设备，那就是同步器。同步器的作用是很显而易见的，那就是换挡时候由于动力输出端齿轮转速要快于马上要换入这个挡位的齿轮，如果没有同步器，把一个慢速旋转的齿轮强行塞入一个高速旋转的齿轮中，肯定会发生打齿的现象。

现有一种如附图1和2所示的汽车同步器，主要由接合套2、花键毂1、同步锁环3、滑块5组成，花键毂1上周向均布有若干滑槽4，接合套5的内表面周向均布有若干与滑槽4相对应的让位槽8，滑块5插于滑槽4内且滑块5的两端通过径向压簧固定使滑块上的定位块6凸出滑槽4表面，滑块5可以轴向移动。移动选挡时，拨动接合套2，滑块5推动同步锁环3直至同步锁环3的内圆锥面与输入轴齿圈的外圆锥面接触，两锥面的转速差使同步锁环绕齿圈转动，直到同步锁环的缺口与滑块5之间的间隙消除为止，接合套2推动同步锁环3的齿端面使其内圆锥面与齿圈的外圆锥面建立起摩擦，直到两圆锥面的转速达到相同，这时接合套2沿同步锁环3倒角斜面向前滑动与同步锁环3啮合，并套于齿圈上实现平滑的换挡。

上述接合套2与滑块5的运动分成两个步骤，先是推动定位块6侧面使滑块5轴向移动，然后向轴心挤压滑块5使其径向运动进行让位，方便接合套2滑入齿圈上，故滑块5和接合套2配合的一面均为斜面；但是，在接合套2推动滑块5向前移动的过程中，会因为斜面的存在而没有将滑块5推到位时滑块5就已经被挤压进去，导致同步锁环3没有移到预定位置，从而产生换挡卡顿的现象，然而，若没有斜面，则当滑块5将同步锁环3推到位时，滑块5自身又难以径向运动，造成接合套2被卡住不能向齿圈上运动；故造成换挡不平稳。

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换挡平稳的汽车同步器。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种汽车同步器，包括花键毂、套于花键毂外的接合套、位于接合套两侧端面的锁环，花键毂外圆周上均布有若干滑槽，滑槽中滑移连接有可轴向滑动的滑块，滑块上表面设有定位块，滑块下表面设有使定位块凸出滑槽表面的径向弹性件，接合套内环面上设有与定位块相对应的让位槽，定位块沿接合套轴向上的两端面为竖直面，定位块沿接合套轴向上的两端面上方铰接有导向板，滑块沿接合套轴向的两端面穿设有驱动导向板转动的顶杆，导向板和顶杆之间设有连杆，连杆的两端分别铰接于导向板和顶杆上，滑块内还设有驱使顶杆伸出滑块端面并保持导向板贴合于定位块端面的第二弹性件。

通过上述技术方案，锁环位于接合套的两侧，锁环用于预先将动力传动给齿圈，使接合套与齿圈啮合前两者的转速基本上达到一致，然后再进行啮合，保证档位换挡的稳定性；此处，滑块上定位块的两端面为竖直面，当接合套的让位槽槽壁接触定位块端面，从而推动滑块移动时，竖直面可以保证接合套将滑块平稳的推动，推动的过程中，不会存在由于接合套和定位块的端面均为斜面而产生向下挤动滑块，使滑块脱离锁环，从而将锁环推不到位的情况；同时，为了保证当锁环推到位后接合套与齿圈速度同步时，接合套能够顺利将滑块向下挤压从而顺利的滑入齿圈中，设置了顶杆；滑块向锁环一侧移动，当顶杆抵触锁环时，在第二弹性件的作用下，顶杆并不会向内收缩，此时，顶杆会推动锁环移动，当锁环移动到位后，锁环与传动轴之间的摩擦力就会增大，阻力大于第二弹性件的弹性力时，顶杆会向内收缩，顶杆会推动连杆将导向面向上转动，从而使定位块的端面形成斜面，这样，接合套可以顺利挤压滑块，使滑块朝向花键毂轴心运动，从而接合套可以顺利滑入齿圈与其啮合，保证换挡平稳。

优选的，滑块内设有供滑块两端顶杆滑移的滑移腔，滑块两端的顶杆在滑移腔内呈错位设置。

通过上述技术方案，滑移腔给顶杆的滑动以及连杆的转动均提供空间进行让位，从而保证顶杆与连杆以及导向板运动时不会发生干涉，由于滑块两端均穿设有顶杆，顶杆分别连接于远离自己所在一侧的导向板，故将其进行错位设置，可以将顶杆进行分开，两顶杆的运动空间相互独立，保证滑块运动的稳定性。

优选的，导向板的内侧面设有凸耳，凸耳位于导向板中部位置，连杆铰接于凸耳上。

通过上述技术方案，凸耳的设置便于连杆与导向板之间的连接，其中，凸耳的位置直接影响连杆将导向板推到相同角度时，顶杆所需的滑移距离以及所需的推力；凸耳设置的越靠下，顶杆所移动的距离就会越长，但是，所需要的力就越小；现将凸耳设于中部位置，可以保证用力适中的前提下，顶杆移动的距离在所允许的范围内。

优选的，让位槽朝向滑块的一面包括运动时与滑块抵触的抵触面、位于抵触面下方靠近让位槽槽口的导向面，抵触面为竖直面。

通过上述技方案，竖直的抵触面的设置，可以保证接合套在推动定位块时，不易滑于定位块的上方从而将滑块向下挤压产生径向位移；导向面则可以在锁环移动到位，需要向下挤压滑块时，便于接合套与定位块端面的导向，此时，导向板向上转动抵触导向面，相对的导向面反作用于导向板，在接合套向下挤压滑块的同时，顺利向前滑动，并滑入齿圈上。

优选的，顶杆包括可轴向移动用以抵触锁环的轴向段、从轴向段远离锁环的一端向上延伸的延伸段、从延伸段向导向板方向延伸并与连杆铰接的连接段，滑移腔靠近导向板的一侧设有挡块，第二弹性件的一端抵触于挡块，另一端抵触于轴向段与延伸段的转折处。

通过上述技术方案，由于滑块和锁环的位置关系限制，顶杆需要位于滑块靠下侧，此时，为了保证顶杆推动导向板时位移适中，需要将顶杆与导向板的抵触点移于导向板中部位置，这里，通过延伸段与连接段进行嫁接，在能够推动导向板的前提下，保证顶杆的位移量合适。

优选的，径向弹性件为弹性挡圈，弹性挡圈内撑于滑块上远离定位块一面的两端，滑块位于弹性挡圈的外侧凸出有用以防止弹性挡圈脱离的限位凸起。

通过上述技术方案，弹性挡圈的设置可以保证布于花键毂的滑槽中的滑块上的定位块均能够凸出于滑槽上表面，且保证所有滑块同步运动。

优选的，锁环上设有用以供滑块插入的缺口，缺口的宽度大于滑块的宽度，顶杆远离滑块一端的上表面设有卡接块，缺口与顶杆相抵触的一面设有在滑块下移后可供顶杆插入的插槽，插槽的上端面向下延伸有与卡接块卡接的限位块，插槽与顶杆上下相互错位，顶杆下移能够插入插槽中。

通过上述技术方案，滑块在接合套的推动下卡入锁环的缺口中，滑块周向运动，抵在缺口的一侧带动锁环转动，同步的，滑块轴向推动锁环向齿圈运动，并且锁环内圈的锥面与齿圈外圈接触，然后依靠摩擦带动齿圈转动，使齿圈的转速渐渐上升直至达到接合套的速度；此过程中，锁环会与齿圈相互卡紧，当进行反向换挡时，滑块会推动另一侧的锁环运动；但是，有时会存在一个问题，当进行反向换挡时，锁环不能从齿圈中脱离，始终卡紧于齿圈，这样，当再次进行正向换挡时，锁环就不能再次渐渐带动齿圈提速，丧失效果；这里，在顶杆的端部设置了卡接块，锁环的缺口中相对的设有供卡接块插入的插槽，插槽宽度与整个缺口相同，插槽的上端的限位块向下延伸，当卡接块位于插槽中时，卡接块能勾住限位块内表面；正常状态下，插槽与顶杆相互上下错位，顶杆抵触于限位块外表面。

此处，进行来回换挡时，滑块与锁环的运动过程如下：正向换挡时，接合套推动滑块向锁环运动，滑块插入锁环的缺口中，然后顶杆抵触在锁环缺口的一侧，此时，顶杆因为位于插槽上方故不能插入插槽中，而是抵在插槽上侧，从而推动锁环向右运动，当锁环推动到位后，顶杆所受的力大于第二弹性件的弹性力，故顶杆推动导向板向上转动，此时，接合套挤压滑块向下运动，随之，顶杆下移卡入插槽中，滑块在此过程继续不断向下运动且顶杆向内收缩直至接合套滑入齿圈中；

反之，进行反向换挡时，接合套从齿圈中滑出并滑回花键毂中间位置，此过程中，定位块在径向弹性件的作用下滑入让位槽中，这时，顶杆随之上移，卡接块勾住限位块的内侧面，当接合套反向推动滑块时顶杆带动右侧的锁环脱离右侧的齿圈，然后滑块抵触左侧的锁环，当滑块将左侧的锁环推动到位后，接合套在左侧顶杆的作用下将滑块向下移动，此时右侧的顶杆随之下移，右侧顶杆上的卡接块脱离限位块，当左侧顶杆向内收缩，滑块向左运动时，右侧顶杆上的卡接块与限位块完全脱离，这时，接合套与左侧的齿圈相配合；此处，滑块的状态与接合套与右侧齿圈配合的状态相同；上述过程在保证滑块正常工作的情况下保证锁环能够脱离齿圈，实现反复平稳的换挡。

优选的，锁环的内环面上设有用以破坏油膜的螺纹。

通过上述技术方案，当锁环的锥面与齿圈的锥面相互配合时，由于存在油膜，故摩擦力较小，不易带动齿圈转动，此处的螺纹可以破坏油膜，增大摩擦力。

优选的，接合套的端面上设有用以供润滑油流过的油槽。

通过上述技术方案，油槽设置在接合套的端面上，可以保证润滑油的流通，实现同步器的良好润滑。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图；

图2为现有技术的剖视图；

图3为实施例的主视图；

图4为图3中沿A-A向的剖视图；

图5为图4中B部放大图；

图6为图5中C部放大图；

图7为实施例中滑块的剖视结构示意图；

图8为实施例中花键毂与锁环结构示意图，旨在表示花键毂与锁环的对应位置；

图9为实施例中接合套将滑块沿径向向内挤压时的状态示意图。

附图标记：1、花键毂；2、接合套；3、锁环；4、滑槽；5、滑块；6、定位块；7、径向弹性件；8、让位槽；81、抵触面；82、导向面；9、导向板；10、顶杆；101、轴向段；102、延伸段；103、连接段；11、连杆；12、第二弹性件；13、滑移腔；14、凸耳；15、挡块； 16、缺口；17、卡接块；18、插槽；19、限位块；20、限位凸起；21、油槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如附图3和4所示的汽车同步器，包括花键毂1，花键毂1外套有接合套2，接合套2两侧端面分布有锁环3，锁环3的内环面上设有用以破坏油膜的螺纹（图中未视出），接合套2的端面上设有用以供润滑油流过的油槽21；结合附图5和8，花键毂1外圆周上均布有若干滑槽4，滑槽4中滑移连接有可轴向滑动的滑块5，滑块5上表面设有定位块6，滑块5下表面设有使定位块6凸出滑槽4表面的径向弹性件7，此处径向弹性件7为弹性挡圈，弹性挡圈内撑于滑块5上远离定位块6一面的两端，滑块5两端的下侧凸出有限位凸起20，限位凸起20可在弹性挡圈移动时防止弹性挡圈脱离滑块5；接合套2内环面上设有与定位块6相对应的让位槽8，让位槽8朝向滑块5的一面设有运动时与滑块5抵触的抵触面81，抵触面81下方靠近让位槽8槽口的位置设有导向面82，抵触面81为竖直面；结合附图5和7，定位块6沿接合套2轴向上的两端面也为竖直面，定位块6沿接合套2轴向上的两端面上方铰接有导向板9，滑块5内设有呈错位设置的滑移腔13，顶杆10穿设于滑移腔13内且滑块5两端的顶杆10也呈错位分布，分别用以控制两端的导向板9，导向板9的内侧面设有凸耳14，凸耳14位于导向板9中部位置；顶杆10由轴向段101、延伸段102以及连接段103组成，轴向段101水平设置并用以抵触锁环3，延伸段102从轴向段101远离锁环的一端向上方延伸，连接段103位于延伸段102的上端部，顶杆10整体呈“Z”字形；连杆11的一端铰接于凸耳14上，另一端铰接于顶杆10的连接段103上，滑块5内还设有驱使顶杆10伸出滑块5端面并保持导向板9贴合于定位块6端面的第二弹性件12，滑移腔13靠近导向板9的一侧设有挡块15，此处的第二弹性件12为压缩弹簧，压缩弹簧的一端抵触于挡块15，另一端抵触于轴向段101与延伸段102的转折处。

结合附图5、6和8，锁环3上设有用以供滑块5插入的缺口16，缺口16的宽度大于滑块5的宽度，顶杆10远离滑块5一端的上表面设有卡接块17，缺口16与顶杆10相抵触的一面设有在滑块5下移后可供顶杆10插入的插槽18，插槽18的上端面向下延伸有与卡接块17卡接的限位块19，插槽18与顶杆10上下相互错位，顶杆10下移能够插入插槽18中。参见附图5、6和9，滑块5在接合套2的推动下卡入锁环3的缺口16中，滑块5周向运动，抵在缺口16的一侧带动锁环3转动，同步的，滑块5轴向推动锁环3向齿圈运动，并且锁环3内圈的锥面与齿圈外圈接触，然后依靠摩擦带动齿圈转动，使齿圈的转速渐渐上升直至达到接合套2的速度；此过程中，锁环3会与齿圈相互卡紧，当进行反向换挡时，滑块5会推动另一侧的锁环3运动；但是，有时会存在一个问题，当进行反向换挡时，锁环3不能从齿圈中脱离，始终卡紧于齿圈，这样，当再次进行正向换挡时，锁环3就不能再次渐渐带动齿圈提速，丧失效果；这里，在顶杆10的端部设置了卡接块17，锁环3的缺口16中相对的设有供卡接块17插入的插槽18，插槽18宽度与整个缺口16相同，插槽18的上端的限位块19向下延伸，当卡接块17位于插槽18中时，卡接块17能勾住限位块19内表面；正常状态下，插槽18与顶杆10相互上下错位，顶杆10抵触于限位块19外表面。

此处，进行来回换挡时，滑块5与锁环3的运动过程如下：正向换挡时，接合套2推动滑块5向锁环3运动，滑块5插入锁环3的缺口16中，然后顶杆10抵触在锁环3缺口16的一侧，此时，顶杆10因为位于插槽18上方故不能插入插槽18中，而是抵在插槽18上侧，从而推动锁环3向右运动，当锁环3推动到位后，顶杆10所受的力大于第二弹性件12的弹性力，故顶杆10推动导向板9向上转动，此时，接合套2挤压滑块5向下运动，随之，顶杆10下移卡入插槽18中，滑块5在此过程继续不断向下运动且顶杆10向内收缩直至接合套2滑入齿圈中；

反之，进行反向换挡时，接合套2从齿圈中滑出并滑回花键毂1中间位置，此过程中，定位块6在径向弹性件7的作用下滑入让位槽8中，这时，顶杆10随之上移，卡接块17勾住限位块19的内侧面，当接合套2反向推动滑块5时顶杆10带动右侧的锁环3脱离右侧的齿圈，然后滑块5抵触左侧的锁环3，当滑块5将左侧的锁环3推动到位后，接合套2在左侧顶杆10的作用下将滑块5向下移动，此时右侧的顶杆10随之下移，右侧顶杆10上的卡接块17脱离限位块19，当左侧顶杆10向内收缩，滑块5向左运动时，右侧顶杆10上的卡接块17与限位块19完全脱离，这时，接合套2与左侧的齿圈相配合；此处，滑块5的状态与接合套2与右侧齿圈配合的状态相同；上述过程在保证滑块5正常工作的情况下保证锁环3能够脱离齿圈，实现反复平稳的换挡。

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 (9)

1.一种汽车同步器，包括花键毂(1)、套于花键毂(1)外的接合套(2)、位于接合套(2)两侧端面的锁环(3)，花键毂(1)外圆周上均布有若干滑槽(4)，滑槽(4)中滑移连接有可轴向滑动的滑块(5)，滑块(5)上表面设有定位块(6)，滑块(5)下表面设有使定位块(6)凸出滑槽(4)表面的径向弹性件(7)，接合套(2)内环面上设有与定位块(6)相对应的让位槽(8)，其特征是：定位块(6)沿接合套(2)轴向上的两端面为竖直面，定位块(6)沿接合套(2)轴向上的两端面上方铰接有导向板(9)，滑块(5)沿接合套(2)轴向的两端面穿设有驱动导向板(9)转动的顶杆(10)，导向板(9)和顶杆(10)之间设有连杆(11)，连杆(11)的两端分别铰接于导向板(9)和顶杆(10)上，滑块(5)内还设有驱使顶杆(10)伸出滑块(5)端面并保持导向板(9)贴合于定位块(6)端面的第二弹性件(12)。

2.根据权利要求1所述的汽车同步器，其特征是：滑块(5)内设有供滑块(5)两端顶杆(10)滑移的滑移腔(13)，滑块(5)两端的顶杆(10)在滑移腔(13)内呈错位设置。

3.根据权利要求1所述的汽车同步器，其特征是：导向板(9)的内侧面设有凸耳(14)，凸耳(14)位于导向板(9)中部位置，连杆(11)铰接于凸耳(14)上。

4.根据权利要求1所述的汽车同步器，其特征是：让位槽(8)朝向滑块(5)的一面包括运动时与滑块(5)抵触的抵触面(81)、位于抵触面(81)下方靠近让位槽(8)槽口的导向面(82)，抵触面(81)为竖直面。

5.根据权利要求2所述的汽车同步器，其特征是：顶杆(10)包括可轴向移动用以抵触锁环(3)的轴向段(101)、从轴向段(101)远离锁环(3)的一端向上延伸的延伸段(102)、从延伸段(102)向导向板(9)方向延伸并与连杆(11)铰接的连接段(103)，滑移腔(13)靠近导向板(9)的一侧设有挡块(15)，第二弹性件(12)的一端抵触于挡块(15)，另一端抵触于轴向段(101)与延伸段(102)的转折处。

6.根据权利要求1所述的汽车同步器，其特征是：径向弹性件(7)为弹性挡圈，弹性挡圈内撑于滑块(5)上远离定位块(6)一面的两端，滑块(5)位于弹性挡圈的外侧凸出有用以防止弹性挡圈脱离的限位凸起(20)。

7.根据权利要求1所述的汽车同步器，其特征是：锁环(3)上设有用以供滑块(5)插入的缺口(16)，缺口(16)的宽度大于滑块(5)的宽度，顶杆(10)远离滑块(5)一端的上表面设有卡接块(17)，缺口(16)与顶杆(10)相抵触的一面设有在滑块(5)下移后可供顶杆(10)插入的插槽(18)，插槽(18)的上端面向下延伸有与卡接块(17)卡接的限位块(19)，插槽(18)与顶杆(10)上下相互错位，顶杆(10)下移能够插入插槽(18)中。

8.根据权利要求1所述的汽车同步器，其特征是：锁环(3)的内环面上设有用以破坏油膜的螺纹。

9.根据权利要求1所述的汽车同步器，其特征是：接合套(2)的端面上设有用以供润滑油流过的油槽(21)。