CN107061535A - 汽车变速箱的同步器总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车变速箱的同步器总成，包括齿轴、两齿轮、同步器齿座总成、换挡总成和换挡油路总成，齿轴中设置有轴向通孔，且齿轴依次包括第一至第四段；且齿轴的第一至第四段依次套设齿轮、同步器齿座总成、齿轮和换挡油路总成，换挡总成插入到轴向通孔中，且换挡总成能带动同步器齿座总成沿齿轴的轴向移动。本发明中，同步器齿座总成的换挡行程空间位于两齿轮之间，缩小了同步器齿座总成的径向布置空间；换挡总成完全位于齿轴的轴向通孔内部，同步器齿座总成的行程完全位于齿轴中，与现有技术相比，不需要耗费另外的空间布置换挡总成，也无需预留换挡总成运动空间。

Description

汽车变速箱的同步器总成

技术领域

本发明涉及汽车的变速箱开发技术领域，尤其涉及一种汽车变速箱的同步器总成。

背景技术

在AMT、DCT变速箱的产品的开发过程中，换挡核心元件-同步器及其驱动拨叉元件的设计布置是一项重要的技术难点，即同步器及其驱动拨叉元件的布置需要考虑同步器的轴向/径向布置空间、驱动油路/电机的位置、同步器及其驱动拨叉运动空间范围、自锁定位销位置以及拨叉位移传感器磁铁位置等。而同样因对这上述布置因素的位置及功能考虑，传统的布置方式使得DCT变速箱径向空间在齿轴中心距的限值要求基础上，还需增加上述同步器及换挡控制驱动元件的相关布置空间，从而使得DCT变速器整体径向空间相对臃肿，且无法缩减。

因此，设计一种新型同步器及其驱动机构，提高同步器换挡性能，并实现减小或消除同步器及其驱动结构的相关布置空间，从而缩减整个变速箱的径向布置空间，使整个变速箱体积更小更易匹配是当务之急。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车变速箱的同步器总成，以解决上述问题，提高同步器换挡性能，较小同步器及其驱动机构的体积，缩减变速箱的体积。

本发明提供的汽车变速箱的同步器总成，包括：

齿轴，所述齿轴中设置有轴向通孔，且所述齿轴依次包括第一段、第二段、第三段、第四段；

两齿轮，两所述齿轮通过滚针轴承分别套设在所述第一段和所述第三段上；

同步器齿座总成，所述同步器齿座总成通过转接花键套套设在所述第二段上，且所述同步器齿座总成的两侧分别能与两所述齿轮相配合；

换挡总成，所述换挡总成插入到所述轴向通孔中，且所述换挡总成能带动所述同步器齿座总成沿所述齿轴的轴向移动；

换挡油路总成，所述换挡油路总成套设在所述第四段上。

如上所述的汽车变速箱的同步器总成，其中，优选的是，所述同步器齿座总成包括齿毂组件和同步环组件，所述齿毂组件通过转接花键套套设在所述第二段上，所述同步环组件套设在所述齿毂组件的外圈上。

如上所述的汽车变速箱的同步器总成，其中，优选的是，所述齿毂组件包括齿毂承板、齿毂下锁啮齿圈和齿毂上锁啮齿圈，所述齿毂下锁啮齿圈和齿毂上锁啮齿圈分别铆接于所述齿毂承板的两侧。

如上所述的汽车变速箱的同步器总成，其中，优选的是，所述齿毂组件还包括滑块，所述滑块均匀分布于所述齿毂承板的外周面上。

如上所述的汽车变速箱的同步器总成，其中，优选的是，所述同步环组件包括外同步环和内同步环，所述外同步环与所述内同步环的一侧嵌套连接，所述外同步环和所述内同步环嵌套成整体套设在所述齿毂组件的外圈上。

如上所述的汽车变速箱的同步器总成，其中，优选的是，所述换挡总成包括换挡轴和换挡拨块，所述换挡轴插入到所述轴向通孔中，所述换挡轴上开设有多个卡槽，所述第二段上开设有行程孔，所述换挡拨块的一端插入所述卡槽中，另一端穿过所述行程孔固定于所述齿毂组件上，所述换挡拨块能在所述行程孔中移动从而带动所述同步器齿座总成移动。

如上所述的汽车变速箱的同步器总成，其中，优选的是，所述换挡轴依次包括换挡轴一段、换挡轴二段、换挡轴三段；

所述换挡轴一段的外径与所述轴向通孔的内径相适应，所述卡槽设置于所述换挡轴一段上，所述换挡轴二段上设置有多个自锁槽，所述第三段上固定设置有自锁销，所述自锁销沿所述第三段向所述轴向通孔延伸，并插到所述自锁槽中。

如上所述的汽车变速箱的同步器总成，其中，优选的是，所述换挡轴在所述换挡轴三段之后，还包括换挡轴四段和换挡轴六段，所述换挡轴四段和所述换挡轴六段之间设置有换挡轴五段，所述换挡总成还包括内嵌于所述轴向通孔中的内密封活塞、换挡活塞衬套和外密封活塞；

所述内密封活塞套设在所述换挡轴三段上，所述外密封活塞套设在所述换挡轴六段上，换挡活塞套设在所述换挡轴四段上，且所述换挡活塞衬套套设在所述换挡活塞上。

如上所述的汽车变速箱的同步器总成，其中，优选的是，所述换挡轴在所述换挡轴六段之后还包括换挡轴七段和换挡轴八段，所述换挡总成还包括拨叉位移传感器磁铁组件，所述拨叉位移传感器磁铁组件包括拨叉位移传感器磁铁和拨叉位移传感器磁铁锁紧螺母，所述拨叉位移传感器磁铁固定于所述换挡轴七段上，所述锁紧螺母拧紧在所述换挡轴八段上。

如上所述的汽车变速箱的同步器总成，其中，优选的是，所述换挡油路总成包括换挡油路衬套和换挡油路缸套；

所述换挡油路衬套套设在所述第四段上，所述第四段上还套设有轴承，所述换挡油路缸套套设在所述换挡油路衬套和所述轴承上，所述换挡油路缸套上套设有变速箱壳体接口。

本发明提供的汽车变速箱的同步器总成包括齿轴、两齿轮、同步器齿座总成、换挡总成和换挡油路总成，所述齿轴中设置有轴向通孔，且所述齿轴依次包括第一段、第二段、第三段、第四段；所述齿轮通过滚针轴承分别套设在所述第一段和所述第三段上；所述同步器齿座总成通过转接花键套套设在所述第二段上，且所述同步器齿座总成的两侧分别能与两所述齿轮相配合；所述换挡总成插入到所述轴向通孔中，且所述换挡总成能带动所述同步器齿座总成沿所述齿轴的轴向移动；所述换挡油路总成套设在所述第四段上。

本发明的有益效果在于，同步器齿座总成换挡行程空间位于两齿轮之间，缩小了同步器齿座总成的径向布置空间；换挡总成完全位于齿轴的轴向通孔内部，同步器齿座总成的行程完全位于齿轴中，与现有技术相比，不需要耗费另外的空间布置换挡总成，也无需预留换挡总成运动空间。

本发明的有益效果在于，减小了同步器及其驱动结构的相关布置空间，从而缩减了整个变速箱的径向布置空间，使变速箱体积更小更易匹配。

附图说明

图1为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的半剖图；

图3为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成齿轴的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成齿轮的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的齿轮的结合齿圈的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的同步器齿座总成的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的转接花键套的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的同步器齿座总成的齿毂组件的爆炸图；

图9为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的同步器齿座总成的同步环组件的爆炸图；

图10为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的换挡总成的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的换挡总成的自锁销的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的自锁销装配辅助工装结构示意图；

图13为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的为自锁销装配辅助工装使用示意图；

图14为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的换挡油路总成的换挡油路衬套的结构示意图；

图15为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的换挡油路总成的换挡油路缸套的结构示意图；

图16为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的变速箱壳体接口的结构示意图；

图17为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的换挡油路缸套与变速箱壳体接口相配合的结构示意图；

图18为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的换挡活塞衬套的结构示意图。

附图标记说明：

10-齿轴 101-轴向通孔 11-第一段 12-第二段 121-行程孔

13-第三段 14-第四段 20-齿轮 201-滚针轴承

21-结合齿圈 211-结合齿 212-摩擦面 30-同步器齿座总成

301-转接花键套 3011-承载花键 3012-滑动花键

3013-转接花键套行程孔 31-齿毂组件 311-齿毂承板

3111-内滑动花键槽 312-齿毂下锁啮齿圈 313-齿毂上锁啮齿圈

314-滑块 315-压板 316-锁止齿 32-同步环组件

321-外同步环 322-内同步环 323-连接孔 324-轴向阻力块

325-轴向分度块 40-换挡总成 41-换挡轴 411-换挡轴一段

4111-卡槽 4112-润滑油槽 412-换挡轴二段 4121-自锁槽

413-换挡轴三段 4131-自锁销 414-换挡轴四段 415-换挡轴五段

416-换挡轴六段 417-换挡轴七段 418-换挡轴八段 419-内密封活塞

420-换挡活塞衬套 4201-压力油孔 421-外密封活塞 4211-外密封活塞卡环

422-换挡活塞 4221-换挡活塞锁紧螺母 423-拨叉位移传感器磁铁

424-拨叉位移传感器磁铁锁紧螺母 42-换挡拨块 50-换挡油路总成

51-换挡油路衬套 511-矩形密封圈 512-环形油道

513-进出油孔 52-换挡油路缸套 521-过油孔 53-轴承

54-变速箱壳体接口 541-壳体油孔 60-辅助工装

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

图1为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的结构示意图；图2为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的半剖图，如图1和图2所示，本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成包括齿轴10、两齿轮20、同步器齿座总成30、换挡总成40和换挡油路总成50。

其中，图3为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成齿轴的结构示意图。如图3所示，齿轴10中设置有轴向通孔101，且齿轴10依次包括第一段11、第二段12、第三段13、第四段14；齿轮20通过滚针轴承53分别套设在第一段11和第三段13上；同步器齿座总成30通过转接花键套301套设在第二段12上，且同步器齿座总成30的两侧分别能与两齿轮20相配合；换挡总成40插入到轴向通孔101中，且换挡总成40能带动同步器齿座总成30沿齿轴10的轴向移动；换挡油路总成50套设在第四段14上。

本实施例中，同步器齿座总成30换挡行程空间位于两齿轮20之间，缩小了同步器齿座总成30的径向布置空间；换挡总成40完全位于齿轴10的轴向通孔101内部，同步器齿座总成30的行程完全位于齿轴10中，与现有技术相比，不需要耗费另外的空间布置换挡总成40，也无需预留换挡总成40运动空间。

本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成，减小了同步器及其驱动结构的相关布置空间，从而缩减了整个变速箱的径向布置空间，使变速箱体积更小更易匹配。

图4为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成齿轮的结构示意图，图5为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的齿轮的结合齿圈的结构示意图，如图4至图5所示，齿轮20的内圈可以焊接嵌套一个结合齿圈21，该结合齿圈21上有结合齿211和一个摩擦面212，或者是直接在齿轮20内圈上加工出摩擦面212和结合齿211。

图6为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的同步器齿座总成的结构示意图，如图6所示，进一步地，同步器齿座总成30包括齿毂组件31和同步环组件32，齿毂组件31通过转接花键套301套设在第二段12上，同步环组件32套设在齿毂组件31的外圈上。

具体地，图8为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的同步器齿座总成的齿毂组件的爆炸图，如图8所示，齿毂组件31包括齿毂承板311、齿毂下锁啮齿圈312和齿毂上锁啮齿圈313，齿毂下锁啮齿圈312和齿毂上锁啮齿圈313外外圈上均设置有锁止齿316，齿毂下锁啮齿圈312和齿毂上锁啮齿圈313分别铆接于齿毂承板311的两侧，齿毂承板311的外周面上均匀分布有若干安装槽，安装槽的底部开设有安装孔，该安装槽中插设有滑块314，滑块314自带的弹簧插入安装孔中，滑块314的本体部卡入安装槽中。滑块314为立方体状，顶端设置有圆弧凸起，具体安装时，滑块314的底面与安装槽的底面相平行，滑块314的两个相对的立面分别与安装槽的两个侧面小间隙配合，滑块314的另外两个相对的立面分别与齿毂上锁啮齿圈313的内侧面和齿毂下锁啮齿圈312的内侧面小间隙配合。优选地，本实施例中，设置有六个滑块314，六个滑块314均匀分布在齿毂承板311的外周面上。装配齿毂组件31时，还需在齿毂上锁啮齿圈313的缺口位置装配压板315，然后使用螺栓依次穿过压板315和齿毂承板311将齿毂组件31稳固。

进一步地，图9为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的同步器齿座总成的同步环组件的爆炸图，如图9所示，同步环组件32包括外同步环321和内同步环322，外同步环321与内同步环322的一侧嵌套连接，另一侧分别设置有各自的摩擦面，外同步环321和内同步环322嵌套成整体套设在齿毂组件31的外圈上，内同步环322和外同步环321嵌套连接处均设置有若干连接孔323，采用轴向阻力块324和轴向分度块325间隔插入连接孔323中，将内同步环322和外同步嵌套固定。优选地，本实施例中，连接孔323设置有六个，转向阻力块和轴向分度块325分别为三个。

图10为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的换挡总成的结构示意图，如图10所示，换挡总成40包括换挡轴41和换挡拨块42，换挡轴41插入到轴向通孔101中，换挡轴41上开设有多个卡槽4111，第二段12上开设有行程孔121，换挡拨块42的一端插入卡槽4111中，另一端穿过行程孔121固定于齿毂组件31上，换挡拨块42能在行程孔121中移动从而带动同步器齿座总成30移动。具体地，换挡轴41依次包括换挡轴一段411、换挡轴二段412、换挡轴三段413、换挡轴四段414、换挡轴五段415、换挡轴六段416、换挡轴七段417和换挡轴八段418；换挡轴一段411的外径与轴向通孔101的内径相适应，卡槽4111设置于换挡轴一段411上，换挡轴二段412上设置有多个自锁槽4121，第三段13上固定设置有自锁销4131。

图11为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的换挡总成的自锁销的结构示意图，图12为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的自锁销装配辅助工装结构示意图，图13为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的为自锁销装配辅助工装使用示意图，如图11至图13所示，自锁销4131沿第三段13向轴向通孔101延伸，并插到自锁槽4121中。优选地，上述行程孔121为三个，沿齿轴10的第一段11的周向均匀分布。换挡轴一段411上留有多个润滑油槽4112，方便齿轴10内润滑油的流动，使得润滑油能顺利流动至滚针轴承53处，用以润滑滚针轴承53。

进一步地，请参考图2，并结合图10，换挡总成40还包括内嵌于轴向通孔101中的内密封活塞419、换挡活塞衬套420和外密封活塞421；内密封活塞419和外密封活塞421为环形，请参考图18，换挡活塞衬套420为圆筒形，且换挡活塞衬套420上设置有压力油孔4201，该压力油孔4201用于流通换挡压力油，该压力油孔4201的形状可以为圆形、椭圆形或者方形等等，根据需要设置。具体地，内密封活塞419套设在换挡轴三段413上，换挡活塞422套设在换挡轴四段414上，外密封活塞421套设在换挡轴六段416上，且换挡活塞衬套420套设在换挡活塞422上。

进一步地，请继续参考图2，并结合图10，换挡总成40还包括拨叉位移传感器磁铁423组件，拨叉位移传感器磁铁423组件包括拨叉位移传感器磁铁423和拨叉位移传感器磁铁锁紧螺母424，拨叉位移传感器磁铁423固定于换挡轴七段417上，锁紧螺母拧紧在换挡轴八段418上。

为了防止各个零部件脱落，套设在换挡轴41上的零部件均设置有各自的锁紧部件，锁紧关系如下：换挡轴三段413至八段依次套设有内密封活塞419套、换挡活塞422、换挡活塞锁紧螺母4221、外密封活塞421、外密封活塞卡环4211、拨叉位移传感器磁铁423以及拨叉位移传感器磁铁锁紧螺母424，其中换挡活塞422上还套设有换挡活塞衬套420，换挡活塞衬套420的外径与齿轴10的轴向通孔101的内径相适应。优选地，换挡活塞锁紧螺母4221和拨叉位移传感器磁铁锁紧螺母424均为六角螺母，外密封活塞卡环4211为开口状圆环。

图14为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的换挡油路总成的换挡油路衬套的结构示意图，图15为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的换挡油路总成的换挡油路缸套的结构示意图，图16为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的变速箱壳体接口的结构示意图，图17为本发明实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的换挡油路缸套与变速箱壳体接口相配合的结构示意图。如图14至图17所示，并结合图1至图13，进一步地，换挡油路总成50包括换挡油路衬套51和换挡油路缸套52；换挡油路衬套51套设在第四段14上，第四段14上还套设有轴承53，换挡油路缸套52套设在换挡油路衬套51和轴承53上，换挡油路缸套52上套设有变速箱壳体接口54。优选地，换挡油路衬套51外周面上开设有环形槽，环形槽中装配矩形密封圈511，换挡油路衬套51的矩形密封圈511旁边开设有环形油道512，环形油道512与矩形密封圈511、换挡油路缸套52形成密封腔。

另外，换挡油路衬套51上开设有进出油孔513，换挡油路缸套52上开设有若干过油孔521，变速箱壳体接口54上开设有若干壳体油孔541，以方便换挡压力油流通。

该种新型同步器结构及其换挡执行机构具有以下优点：

同步器齿座总成的有益效果：

a、提高同步器齿座总成30的性能：齿轮20上的摩擦面211设置在结合齿圈21上，且摩擦面212位于结合齿211的外面，与相同外轮廓半径的传统同步器机构相比，摩擦半径更大，摩擦扭矩/同步容量更高，可实现以单锥代替传统锁环双锥结构，同时轴向空间缩短；

b、提高换挡舒适性：因相同外轮廓半径下，摩擦扭矩/同步容量更高，其需要的换挡力更小，提高了舒适性；

c、缩小同步器齿座总成30的径向布置空间：径向轮廓更小，且轴向换挡行程空间位于齿轮20径向内部，缩小了径向布置空间；

d、减小拖曳扭矩，减小油耗：将内同步环322和外同步环321相互嵌套在一起，确保了同步环组件32在空挡和挡位的位置，降低了同步器齿座总成30的拖曳扭矩，减小了油耗。

换挡驱动结构的有益效果：

a、换挡轴41+换挡拨块42完全位于齿轴10的轴向通孔101中，换挡总成40的运动空间范围完全位于齿轴10中，缩减了换挡轴41和换挡拨块42的布置及运动空间；

b、换挡轴+换挡拨块42的驱动活塞(包括外密封活塞421、内密封活塞419和换挡活塞422等)驱动元件完全位于齿轴10的轴向通孔101中，缩减了驱动活塞的布置空间；

c、自锁槽4121和自锁销4131完全位于轴向通孔101中，缩减了自锁机构的布置空间；

d、拨叉位移传感器磁铁423位置完全位于轴向通孔101中，缩减了拨叉位移传感器磁铁磁铁423的布置空间；

综上，本实施例可在提高同步器性能的同时大大缩减传统同步器及其换挡驱动元件的布置空间和工作空间。

以下详细说明本实施例提供的汽车变速箱的同步器总成的装配过程：

步骤S10：将齿毂组件31与同步环组件32装配在一起，组成同步器齿座总成30。具体装配时，并且在装配的过程中，需要注意，将滑块314的顶端的圆弧凸起的曲面与齿毂承板311的外轮廓圆相切的位置对应轴向阻力块324，滑块314的顶端的圆弧曲面与齿毂承板311的外轮廓圆轴线平行的位置对应同步环组件32的轴向分度块325。

步骤S20：将滚针轴承53套设到齿轴10的第一段11，并将一个齿轮20套设在滚针轴承53上，将转接花键套301套设到第二段12上。

步骤S30：将同步器齿座总成30套设到转接花键套301上。具体装配时，使齿毂下锁啮齿圈312的外侧面朝向步骤S20装配的齿轮20，齿毂承板311的内滑动花键槽3111与转接花键套301外圈的承载花键3011成小间隙相配合，齿毂承板311的换挡拨块42槽与转接花键套301的滑动花键3012成大间隙相配合。

步骤S40：将换挡总成40装配至齿轴10的轴向通孔101中。具体地，先将同步器齿座总成30滑动至装配好的齿轮20上的挡位上，再使用工装夹持换挡轴41的自锁槽4121，使换挡轴41的三个卡槽4111与齿轴10的三个行程孔121相对应，之后从齿轴10部分的第四段14一头插入，其中换挡轴一段411外径与轴向通孔101的内径相适应，有一定的密封作用，当从转接花键套行程孔3013中可轴向完整观测到换挡轴41的卡槽4111时，将换挡拨块从转接花键套301的行程孔121中插入卡槽4111中，继续向内推动换挡轴41，直至换挡轴41带着换挡拨块完全进入齿毂承板311的换挡拨块槽中。

步骤S50：装配压板315。具体地，在齿毂上锁啮齿圈313的缺口位置装配压板315，然后使用螺栓依次穿过压板315和齿毂承板311将齿毂组件31稳固。

步骤S60：将自锁销4131插入到第三段13上，并给第三段13上套设滚针轴承53，在套设滚针轴承53之前，与第一段11上的区别在于，还需先套设一个滚针轴承53衬套，然后再将滚针轴承53套设在衬套上。另外，由于自锁销4131上带有弹簧，因此，需要使用辅助工装60将定位销的弹簧压缩，将滚针轴承53衬套先套在齿轴10的第四段14上，缓速压装滚针轴承53衬套直至滚针轴承53衬套的下侧端面与辅助工装60的上端面将近接触时，暂停压装进给量取下辅助工装60，之后再继续压装滚针轴承53衬套，直至滚针轴承53衬套的下端面与转接花键套301的端面相贴合。

步骤S70：在步骤S60中装配好的滚针轴承53之上，套设另外一个齿轮20至第三段13上，之后在该齿轮20后面套设一个挡圈至齿轴10上。

步骤S80：将换挡总成40装配至齿轴10的轴向通孔101中。具体地，依次将内密封活塞419、换挡活塞衬套420、换挡活塞422、换挡活塞锁紧螺母4221、外密封活塞421、外密封活塞卡环4211、拨叉位移传感器磁铁423、拨叉位移传感器磁铁锁紧螺母424装配至换挡轴41上。

步骤S90：将换挡油路总成装配至第四段14上。具体地，先将换挡油路衬套51套设在第四段14上靠近第三段13一头，然后将一个轴承53套设在第四段14上远离第三段13一头，之后再将换挡油路缸套52与变速箱壳体接口54的整体套设在第四段14整体上。

以下详细描述本实施例提供的汽车变速箱的同步器及其驱动机构的工作原理：

1)换挡压力油从液压模块出来后，通过壳体油孔541和过油孔521进油，最后在换挡油路衬套52的环形油道512内形成压力油环；

2)压力油环经换挡油路衬套52的进出油孔513和齿轴10上的油孔进油，流入齿轴10的轴向通孔101中，再经过换挡活塞衬套420的压力油孔4201，最终进入到换挡活塞422和内密封活塞419形成的活塞腔中，从而推动换挡活塞422带动换挡轴41向右侧移动；

①在换挡轴41向右动作的同时，位于其上的拨叉位移传感器磁铁423也将同步运动，从而通过拨叉位移传感器对拨叉位移传感器磁铁423总成的磁场测量，并同步对结果进行电磁运算，最终实时测出拨叉的位移实时变化；

②在换挡轴41向右动作的同时，自锁销4131的球端头将从自锁槽4121的中间空挡的自锁槽4121离开，相对换挡轴41沿着自锁槽4121轮廓划入其左侧的挡位自锁槽4121；

③在换挡轴41向右动作的同时，将通过换挡拨块42带动同步器齿座总成30向右运动，直至挂上右侧的挡位。

3)在换挡活塞422动作的同时，在换挡活塞422与外密封活塞421形成的活塞腔内的液压油将沿着与进油侧相同的路径，反向排油出去。

以下单独对同步器齿座总成30的工作原理进行详细说明：

1)同步器齿座总成30的初始位置-空挡：通过换挡轴41的自锁槽4121的中间槽与自锁销4131的锁止关系，定住换挡轴41的空挡位置，同时，因同步器齿座总成30与换挡轴41通过换挡拨块42进行轴向连接，所以同步器齿座总成30也处于空挡位置。

2)第一次空滑行：液压推动换挡轴41，当轴向换挡液压力大于自锁销4131的阻力时，换挡轴41向右侧挡位移动，同时换挡轴41带动换挡拨块42移动，换挡拨块42带动同步器齿座总成30移动，同步器齿座总成30被向右带动，其内同步环322的摩擦面与右侧挡位齿轮20的摩擦面212相接触贴合。

3)预同步阶段：在2)的基础上，同步器齿座总成30继续向右移动，将与齿轮20产生轴向力的作用，该轴向力将使得同步器齿座总成30完成如下动作：

①同步器齿座总成30相对齿轮20轴向停止运动，但换挡轴41带动换挡拨块42推动齿毂组件31继续向右侧移动。此时，与轴向阻力块324相配合的滑块314的弹簧将会率先被逐步压缩，这导致内同步环322的摩擦面与右侧挡位齿轮20的摩擦面212之间的轴向作用力增大；

②因齿轮20与同步器齿座总成30在挡位预挂前存在转速差，故当内同步环322的摩擦面与右侧挡位齿轮20的摩擦面212之间存在轴向作用力时，则会使得内同步环322的摩擦面与右侧挡位齿轮20的摩擦面212之间存在周向摩擦力(同步力矩)，该周向摩擦力(同步力矩)使得含有内同步环322的同步环组件32周向旋转。而随着上述摩擦面之间的轴向作用力增大，其间的周向摩擦力(同步力矩)也同样增大，最终使得轴向分度块325压缩滑块314至滑块314的底面与齿毂承板311的滑块314的槽的底面贴合，实现内同步环322及同步环组件32的周向旋转限位，此时同步环组件32轴向旋转半个锁止齿的角度。

4)同步阶段：齿毂组件31继续轴向向前移动，齿毂上锁啮齿圈313的锁止齿316的齿面与内同步环322上的锁止齿316的齿面接触，此时较大的载荷通过该接触传递给同步环组件32，同时同步力矩增加，使得同步器齿座总成30和齿轮20速度同步。而这种齿面接触在齿轮20与同步器齿座总成30之间存在转速差时，轴向位置将处于锁止状态，齿毂组件31不能继续前进直至二者速度一致。

5)解除锁止：该阶段开始时，内同步环322与齿轮20速度已达到同步，摩擦力矩消失。此时主要克服换挡活塞422的摩擦/液压力、自锁销4131的阻力、滑块314的阻力等，齿毂上锁啮齿圈313的锁止齿316的齿面即可以推动内同步环322反向转动，这样齿毂组件31可以毫无阻碍的通过内同步环322继续前进。在此步骤中轴向分度块325作用在滑块314上的力也将促进内同步环322及同步环组件32反向转动。

6)第二次空滑：该过程中齿毂组件31将主要克服换挡总成40的摩擦力、换挡活塞422的摩擦/液压力及自锁销4131等产生的阻力继续轴向向前移动。

7)二次冲击：当齿毂上锁啮齿圈313的锁止齿316的齿面与齿轮20的锁止齿316的齿面接近时，在二者之间形成一层薄薄的油膜，为了维持齿毂组件31的轴向移动速度压缩油膜，于是轴向力增加。一般该增量不足以维持齿毂组件31的轴向速度，于是齿毂组件31慢下来，同时油膜遭到破坏，然后，油被排出锁止齿316的齿面，轴向力剧烈增加，该轴向力一直增大直到其切向分力足以克服拖曳扭矩等阻力而拨动齿轮20，同步以后发生的轴向力再次持续增加的现象称为二次冲击。

8)拨动结合齿211使齿轮20回正：二次冲击后，作用于齿毂组件31上的轴向力在结合齿211的齿面产生能够拨动齿轮20的力矩，于是齿毂组件31的行进路径上再次没有任何阻碍。

9)第三次空滑，挂挡到位：齿毂上锁啮齿圈313的锁止齿316与结合齿211啮合形成连接，并且由于锁止齿316上的倒锥角使该连接得以保证。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种汽车变速箱的同步器总成，其特征在于，包括：

齿轴，所述齿轴中设置有轴向通孔，且所述齿轴依次包括第一段、第二段、第三段、第四段；

两齿轮，两所述齿轮通过滚针轴承分别套设在所述第一段和所述第三段上；

同步器齿座总成，所述同步器齿座总成通过转接花键套套设在所述第二段上，且所述同步器齿座总成的两侧分别能与两所述齿轮相配合；

换挡总成，所述换挡总成插入到所述轴向通孔中，且所述换挡总成能带动所述同步器齿座总成沿所述齿轴的轴向移动；

换挡油路总成，所述换挡油路总成套设在所述第四段上。

2.根据权利要求1所述的汽车变速箱的同步器总成，其特征在于，所述同步器齿座总成包括齿毂组件和同步环组件，所述齿毂组件通过转接花键套套设在所述第二段上，所述同步环组件套设在所述齿毂组件的外圈上。

3.根据权利要求2所述的汽车变速箱的同步器总成，其特征在于，所述齿毂组件包括齿毂承板、齿毂下锁啮齿圈和齿毂上锁啮齿圈，所述齿毂下锁啮齿圈和齿毂上锁啮齿圈分别铆接于所述齿毂承板的两侧。

4.根据权利要求3所述的汽车变速箱的同步器总成，其特征在于，所述齿毂组件还包括滑块，所述滑块均匀分布于所述齿毂承板的外周面上。

5.根据权利要求2所述的汽车变速箱的同步器总成，其特征在于，所述同步环组件包括外同步环和内同步环，所述外同步环与所述内同步环的一侧嵌套连接，所述外同步环和所述内同步环嵌套成整体套设在所述齿毂组件的外圈上。

6.根据权利要求1所述的汽车变速箱的同步器总成，其特征在于，所述换挡总成包括换挡轴和换挡拨块，所述换挡轴插入到所述轴向通孔中，所述换挡轴上开设有多个卡槽，所述第二段上开设有行程孔，所述换挡拨块的一端插入所述卡槽中，另一端穿过所述行程孔固定于所述齿毂组件上，所述换挡拨块能在所述行程孔中移动从而带动所述同步器齿座总成移动。

7.根据权利要求6所述的汽车变速箱的同步器总成，其特征在于，所述换挡轴依次包括换挡轴一段、换挡轴二段、换挡轴三段；

所述换挡轴一段的外径与所述轴向通孔的内径相适应，所述卡槽设置于所述换挡轴一段上，所述换挡轴二段上设置有多个自锁槽，所述第三段上固定设置有自锁销，所述自锁销沿所述第三段向所述轴向通孔延伸，并插到所述自锁槽中。

8.根据权利要求7所述的汽车变速箱的同步器总成，其特征在于，所述换挡轴在所述换挡轴三段之后，还包括换挡轴四段和换挡轴六段，所述换挡轴四段和所述换挡轴六段之间设置有换挡轴五段，所述换挡总成还包括内嵌于所述轴向通孔中的内密封活塞、换挡活塞衬套和外密封活塞；

所述内密封活塞套设在所述换挡轴三段上，所述外密封活塞套设在所述换挡轴六段上，换挡活塞套设在所述换挡轴四段上，且所述换挡活塞衬套套设在所述换挡活塞上。

9.根据权利要求8所述的汽车变速箱的同步器总成，其特征在于，所述换挡轴在所述换挡轴六段之后还包括换挡轴七段和换挡轴八段，所述换挡总成还包括拨叉位移传感器磁铁组件，所述拨叉位移传感器磁铁组件包括拨叉位移传感器磁铁和拨叉位移传感器磁铁锁紧螺母，所述拨叉位移传感器磁铁固定于所述换挡轴七段上，所述锁紧螺母拧紧在所述换挡轴八段上。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的汽车变速箱的同步器总成，其特征在于，所述换挡油路总成包括换挡油路衬套和换挡油路缸套；

所述换挡油路衬套套设在所述第四段上，所述第四段上还套设有轴承，所述换挡油路缸套套设在所述换挡油路衬套和所述轴承上，所述换挡油路缸套上套设有变速箱壳体接口。