CN106337885A - 防脱挡的手动变速器同步器自锁销 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于手动变速器的同步器的自锁销，包括：卡扣式基座，具有顶部、中间部分和下半部分，其中该中间部分设置肩部；双向螺旋涡卷弹簧，安装在该基座的肩部上；钢球，该顶部对钢球径向限位，并且通过与该弹簧的弹性配合，钢球预紧在该基座内。本发明还公开了具有该自锁销的同步器和手动变速器。本发明的手动变速器在挡时产生自锁力防脱挡。本发明采用高精度小型注塑卡扣式基座配以创新的双向螺旋涡卷弹簧提供弹簧力，结构紧凑，安装定位简便，确保在同步器齿套挂入挡位后，具有适当的自锁力，防止变速器跳挡；同时，提高了选换挡机构采用限位解耦设计的可靠性，从而有效解决齿套与拨叉传递轴系的轴向振动引起的排挡抖动问题。

Description

防脱挡的 手动变速器同步器自锁销

技术领域

本发明涉及一种用于手动变速器同步器的自锁销，特别是涉及包括该自锁销的手动变速器用防脱挡的同步器，以及具有这种的防脱挡同步器的手动变速器。

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，即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，并隔绝轴齿的轴向振动传递到换挡机构上，提高操控舒适性。

目前手动变速器增大结合齿和同步器齿套的背锥角度，防止脱挡，但这样容易导致退挡困难；或增大背锥处的有效结合轴向长度，这与紧凑化及轻量化的设计思路相悖。另外，防脱挡的设计通常也会采用拨叉限位，即在挂挡后通过作用在拨叉轴上的自锁销，使拨叉抵住齿套拨叉槽壁，始终向齿套施加一个轴向力，防止齿套退入空挡方向，但这种结构易将齿轴系的振动通过齿套、拨叉、选换挡机构传递到变速箱外部，引起排挡杆振动，直接影响到操控舒适性，也会增加拨叉轴加工的复杂度，并且拨叉轴自锁销的存在增加了拨叉系统的复杂度并占用大量空间，结构不够紧凑。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种手动变速器用的防脱挡的自锁机构，其结构紧凑，注塑卡扣式基体安装定位简便，确保在齿套在挡后具有适当的自锁力，防止变速器跳挡，从而成功地解决了上述问题以及其他方面的影响。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于手动变速器的同步器的自锁销，包括：卡扣式基座，具有顶部、中间部分和下半部分，其中该中间部分设置肩部；双向螺旋涡卷弹簧，安装在该基座的肩部上；钢球，该顶部对钢球径向限位，并且通过与该弹簧的弹性配合，钢球预紧在该基座内。

本发明还提供了用于手动变速器的同步器，包括：齿套；以及与齿套花键配合的齿毂，在齿毂圆周上的凹口；上述自锁销，通过卡接在该凹口内，从而定位在齿套的内周与齿毂之间。

本发明还提供了包括上述同步器的手动变速器。

在优选的实施例中，基座采用注塑一体成型。中间部分设有左右对称的肩部。所述下半部分包括相对的挡边，并且设有用于径向定位的卡扣钩脚。所述弹簧是两条，两条双向螺旋涡卷弹簧叠放安装在基座的弹簧肩上。

在优选的实施例中，三个自锁销槽均匀地布置在齿毂的外圆周上，从而分别与三个自锁销卡接。通过自锁销的挡边卡接在自锁销槽的轴向两端上实现轴向限位，在自锁销槽内设有包括钩脚槽的定位安装台阶，通过钩脚槽与自锁销的钩脚卡接从而实现径向限位。齿套的内圈具有与钢球配合的钢球作用斜面。

附图说明

图1是集成了的防脱挡自锁销机构的同步器的示意图；

图2是图1的同步器的自锁销的示意图；

图3是图2的自锁销的半剖视示意图，示出了双向螺旋涡卷弹簧；

图4是图1所示同步器的齿毂的示意图；

图5是图1所示同步器的齿套局部示意图；

图6是集成了的防脱挡自锁销的同步器挂入挡位后的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中出现或可能出现的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

如图1所示，在一个实施例中，同步器自锁销机构被设置在手动变速器同步器的齿毂3与齿套1之间，该集成了防脱挡自锁机构的同步器包括：齿套1、自锁销2、齿毂3。其中：齿套1与齿毂3花键配合，齿毂3的外圆周向均匀布置三个自锁销槽，用于接收自锁销2。

具体地，如图2所示，自锁销2主要由钢球21、注塑卡扣式基座22和涡卷弹簧23组成。自锁销2的注塑卡钩基座22采用注塑一体成型。

两条双向螺旋涡卷弹簧23叠放安装在注塑基座22的弹簧肩上，钢球21由弹簧23预紧压配在基座22内，可径向位移，并在一定压缩行程内保持有近似线性弹簧力。

进一步如图3所示，涡卷弹簧23和钢球21弹性配合，使钢球在径向位移变化时产生一个径向力，该弹簧力在位移一定范围近似线性变化。

如图4所示，自锁销槽沿径向切入齿毂3与滑块槽均匀岔开分布，并且在自锁销槽内设有定位安装台阶和卡扣钩脚槽。通过自锁销挡边24卡接在自锁销槽31的轴向两端上实现轴向限位，并由钩脚25卡在安装台阶内的钩脚槽32内实现径向定位。

再参考图5，齿套1的内圈上设有与自锁销2配合的钢球作用斜面11，此斜面与自锁销2的钢球21配合，将弹簧径向力转化为作用于齿套的轴向力。钢球作用斜面的角度和长度可根据防跳挡力的大小而做相应的调整，斜面位置取决于换挡行程。

参考图6，示出同步器挂入挡位以后的结构剖视图，可见自锁销2的注塑卡扣式基座22通过挡边卡在齿毂3上，钢球21作用在齿套1的钢球作用斜面11上，自锁销2的涡卷弹簧23由于受到钢球的位移变化会产生一个对应的径向力，而反作用力在钢球作用斜面11上，使齿套1获得轴向力保持力，从而防止同步器脱挡。

空挡时钢球顶与齿套内花键齿的小径上。进挡后段行程，钢球作用在与之配合的齿套花键的斜面上产生助力将齿套推进挡位；该过程使得拨叉和齿套分离从而解耦，割断齿轴轴向振动的传递。在挡时，自锁销钢球对齿套进行轴向限位，防止其脱向空挡方向，实现在挡锁止。

本发明的自锁销机构采用注塑卡扣式基座，压配有钢球，顶部对钢球径向限位；中间部分设有左右对称的弹簧肩对涡卷弹簧定位并将钢球预紧，使钢球顶住齿套的钢球作用斜面，随着径向位移的变化而得到适当的轴向力，即自锁力；下半部分设有与齿毂配合轴向限位的挡边，并设有径向定位的卡扣钩脚。

本发明采用的自锁销机构，选用双向螺旋涡卷弹簧，结构紧凑，安装定位简便，确保齿套在挡时具有适当的自锁力，防止变速器跳挡；同时，同步器本体自锁功能的实现，齿套可无需采用拨叉限位，配合换挡系统采用解耦设计，可以有效解决排挡杆振动问题。另外，该机构兼容性好，针对现有变速箱的改进或轴向空间有限的动力总成空间，只需对同步器齿毂、齿套稍作设计变更，无需再采用增加结合齿与齿套的有效结合长度的方法来防止脱挡。

图1至图6中的数字标号说明如下：

1		齿套	11		钢球齿套作用斜面
						2		自锁销	21		自锁销钢球
22		注塑卡扣基座	23		涡卷弹簧
						24		自锁销挡边	25		自锁销钩脚
3		齿毂	31		自锁销定位凸台
						32		自锁销卡槽

Claims (10)

1. 一种用于手动变速器的同步器的自锁销，包括：

卡扣式基座，具有顶部、中间部分和下半部分，其中该中间部分设置肩部；

双向螺旋涡卷弹簧，安装在该基座的肩部上；

钢球，该顶部对钢球径向限位，并且通过与该弹簧的弹性配合，钢球预紧在该基座内。

2. 根据权利要求1的自锁销，基座采用注塑一体成型。

3. 根据权利要求1或2的自锁销，中间部分设有左右对称的肩部。

4. 根据权利要求2或3的自锁销，所述下半部分包括相对的挡边，并且设有用于径向定位的卡扣钩脚。

5.根据权利要求1或2的自锁销，所述弹簧是两条，两条双向螺旋涡卷弹簧叠放安装在基座的弹簧肩上。

6. 一种用于手动变速器的同步器，包括：

齿套；以及

与齿套花键配合的齿毂，在齿毂圆周上的自锁销槽；

根据权利要求1-5中任意一项的自锁销，接收在该自锁销槽中，从而定位在齿套的内周与齿毂之间。

7. 根据权利要求6的同步器，三个自锁销槽均匀地布置在齿毂的外圆周上，从而分别与三个自锁销卡接。

8. 根据权利要求6或7的同步器，通过自锁销的挡边卡接在自锁销槽的轴向两端上实现轴向限位，在自锁销槽内设有包括钩脚槽的定位安装台阶，通过钩脚槽与自锁销的钩脚卡接从而实现径向限位。

9. 根据权利要求6或7的同步器，齿套的内圈具有与钢球配合的钢球作用斜面。

10. 一种手动变速器，具有根据权利要求6-9中任意一项的同步器。