CN107120362B - 同步器滑块及同步器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于变速器领域，具体地涉及一种同步器滑块及同步器。同步器滑块用于以能够在同步器的轴向上滑动的方式安装于同步器的齿毂。该同步器滑块设置有限位部，限位部用于与同步器的同步环的附加限位部配合安装。在限位部和附加限位部彼此配合安装的状态下，限位部和附加限位部形成限位结构，该限位结构用于防止同步器滑块相对于同步环在同步器的径向和轴向两个方向上的距离超出预定范围。本发明提供了一种能够在变速器工作过程中不会浮起或向同步器轴向的一侧倾斜并且不会从齿毂跳出的同步器滑块以及采用该同步器滑块的同步器，该同步器中的同步环不会与齿毂发生剧烈撞击。

Description

同步器滑块及同步器
技术领域
本发明属于变速器领域，具体地涉及变速器中的同步器及其采用的同步器滑块。
背景技术
同步器是变速器、特别是汽车变速器中的关键部件之一，同步器的性能直接决定着变速器的换档性能，锁环式惯性同步器是现有技术中一种常用的同步器。
但是在现有技术的锁环式惯性同步器中，仍然具有如下缺陷：
(1)当变速器工作时，由于输出轴的转动，导致同步器滑块可能产生浮起或者向同步器轴向一侧倾斜，这可能导致同步器卡住或导致同步器滑块移动，从而导致同步器故障。
(2)同步环在轴向上的间隔大。因此，当变速器工作时，同步环将可能与齿毂(通常是花键毂)发生碰撞，会产生很大的噪音。
(3)当同步器完成同步而齿套向同步器轴向的一侧移动之后，同步器滑块可能从齿毂中跳出，从而导致同步器故障。
以上情况的出现均影响了整个同步器的正常工作，会导致整个变速器故障，甚至损坏。
发明内容
基于以上现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题为在变速器工作时防止同步器滑块产生浮起或者向同步器的轴向一侧倾斜或从齿毂中跳出以及防止同步环与齿毂之间发生剧烈撞击，为此本发明提供一种如下同步器滑块和采用该同步器滑块的同步器。
本发明提供了一种同步器滑块，所述同步器滑块用于以能够在同步器的轴向上滑动的方式安装于所述同步器的齿毂，所述同步器滑块设置有限位部，所述限位部用于与所述同步器的同步环的附加限位部配合安装，其中，在所述限位部和所述附加限位部彼此配合安装的状态下，所述限位部和所述附加限位部形成限位结构，该限位结构用于防止所述同步器滑块相对于所述同步环在所述同步器的径向和轴向两个方向上的距离超出预定范围。
优选地，所述限位部分别设置于所述同步器滑块的壳体的相反侧的端缘。
更优选地，所述壳体包括壳体主体以及从所述壳体主体延伸的凸耳，所述限位部设置于所述凸耳的自由端的端缘。
进一步优选地，所述限位部为从所述端缘向所述同步器的径向外侧突出的第一钩部。
另外，本发明还提供了一种同步器，所述同步器包括以上技术方案中任意一项技术方案所述的同步器滑块，所述同步器滑块设置于所述同步器的齿毂的周面的凹槽中，并且所述同步器滑块能够随着所述同步器的齿套在所述同步器的轴向上相对于所述齿毂滑动，其中，所述同步器滑块的所述限位部分别与所述同步器的同步环的所述附加限位部配合安装在一起，在所述限位部和所述附加限位部配合安装在一起的状态下，所述限位部和所述附加限位部形成限位结构，所述限位结构用于防止所述同步器滑块相对于所述同步环在所述同步器的径向和轴向两个方向上的距离超出预定范围。
优选地，所述同步环包括从所述同步环的周缘的至少一部分延伸的附加凸耳，所述附加限位部设置于所述附加凸耳。
更优选地，所述附加限位部为设置于所述附加凸耳的径向内侧表面并从该径向内侧表面向所述同步器的径向内侧突出的第二钩部。
进一步优选地，所述附加凸耳的轴向内侧表面与所述同步器滑块的壳体主体的轴向外侧表面彼此平行，使得在所述同步器滑块随着所述齿套沿所述同步器的轴向移动而对一侧的所述同步环施加预同步力的过程中，所述同步器滑块的壳体主体的该轴向外侧表面与该一侧的所述同步环的附加凸耳的该轴向内侧表面能够彼此抵接。
优选地，所述同步环的设置有所述附加凸耳的周向部位不设置与所述齿套接合的接合齿。
优选地，在所述齿毂的周向上设置有多个所述同步器滑块，所述同步环的所述附加限位部的数目与所述同步器中的同步器滑块的数目一致。
通过采用上述技术方案，本发明提供了一种在变速器工作过程中不会浮起或向同步器轴向一侧倾斜并且不会从齿毂跳出的同步器滑块以及采用该同步器滑块的同步器，该同步器中的同步环不会与齿毂发生剧烈撞击。
附图说明
图1A是根据本发明的一实施方式的同步器滑块的主视示意图；
图1B是图1A中的同步器滑块的截面示意图；
图1C是图1A中的同步器滑块的包括凸耳和限位部的部分的放大示意图；
图2A是与图1A中的同步器滑块配合安装的同步环的截面示意图；
图2B是图2A的同步环的包括附加凸耳和附加限位部的部分的放大示意图；
图3是图1A中的同步器滑块的限位部与图2A中的同步环的附加限位部彼此配合安装在一起的状态的示意图；
图4是包括图1A中的同步器滑块与图2A中的同步环的同步器的截面示意图，图中示出了同步器的中性状态；以及
图5是图4中的同步器完成同步过程之后的齿接合状态的示意图。
附图标记说明
1齿圈 2同步环 3齿套 4同步器滑块 5齿毂
21同步环主体 22附加凸耳 23附加限位部 24轴向内侧表面
41壳体主体 42弹性件 43球销 44凸耳 45限位部 46弹性件安装部 47轴向外侧表面
R同步器的径向 A同步器的轴向
具体实施方式
以下结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式。
(同步器的结构概要)
首先参照图4和图5来说明根据本发明的同步器的整体结构。如图4和图5所示，根据本发明的同步器包括同步环2、齿套3、同步器滑块4和齿毂5。
齿毂5用于固定于输出轴；齿套3从径向外侧接合于齿毂5并可以受到换挡拨叉(未示出)作用而在同步器的轴向A上滑动；多个(一般为三个)根据本发明的同步器滑块4等间隔地设置于齿毂5的周面的凹槽中，这些同步器滑块4能够随着齿套3在同步器的轴向A上相对于齿毂5滑动；两个同步环2设置在齿毂5的在同步器的轴向A上的两侧，同步环2用于与同侧的齿圈1摩擦接合以逐渐实现转速同步，在此过程中同步环2与齿套3实现齿接合。该同步器的工作过程将在以后进行说明，接下来详细说明根据本发明的同步器滑块4的具体结构。
(同步器滑块4的结构)
如图1A-图1C所示，根据本发明的一实施方式的同步器滑块4包括壳体主体41、弹性件42、球销43、凸耳44、限位部45以及弹性件安装部46。
具体地，同步器滑块4的壳体包括壳体主体41和设置于壳体主体41中央处的弹性件安装部46。该弹性件安装部46从壳体主体41起向壳体主体41的一侧(同步器的径向内侧)突出并用于容纳弹性件42。
弹性件42设置于上述弹性件安装部46内。球销43设置于壳体主体41，在弹性件42的弹性支撑状态下，球销43的一部分从壳体主体41的外表面露出。在本实施方式中，该弹性件42优选为弹簧；球销43优选为钢球。可以根据需要适当地选择弹簧和钢球的尺寸，例如钢球的直径为5mm左右。
在本实施方式中，壳体主体41为大致矩形形状，凸耳44从该矩形形状的两个相对边(同步器滑块4安装于齿毂5之后的在同步器的轴向A上的两个相对边)向相反的方向(向同步器的轴向外侧)延伸，限位部45设置于凸耳44的自由端的端缘处。在本实施方式中，限位部45为从端缘向同步器的径向外侧(图1A-图1C中的上方)突出的第一钩部。
接下来详细说明根据本发明的同步环2的具体结构。
(同步环2的结构)
如图2A-图2B所示，图中示出了与上述说明的同步器滑块4配合安装的同步环2。该同步环2具有圆环状结构。该同步环2具有从其周缘的一部分向同步器的轴向内侧延伸的附加凸耳22，附加限位部23设置于附加凸耳22的径向内侧表面。在本实施方式中，该附加限位部23为从该径向内侧表面向同步器的径向内侧(图2A和图2B中的下方)突出的第二钩部。
需要说明的是，该附加限位部23的在该径向内侧表面上的位置的选择需要保证该附加限位部23与同步器滑块4的限位部45彼此安装之后不会影响同步环2和同步器滑块4在同步器工作过程中的移动。
接下来说明同步器滑块4的限位部与同步环2的附加限位部形成的限位结构。
(限位结构及其作用)
如图3所示，通过采用上述图1A-图1C和图2A-图2B分别示出的同步器滑块4以及同步环2的结构，使得将该同步器滑块4安装于同步器之后，同步器滑块4的限位部45能够从同步器的径向内侧和同步器的轴向外侧分别与同步环2的附加限位部23配合安装(优选地，在本实施方式中，通过第一钩部与第二钩部彼此卡合在一起来实现该配合安装)，从而形成了限位结构。
该限位结构使得同步器滑块4和同步环2在同步器的径向R和同步器的轴向A两个方向上实现彼此限制。应当理解，在第一钩部和第二钩部接合到一起的状态下(勾到一起的状态下，或者说彼此接触时)，可以防止同步器滑块4相对于所述同步环2在同步器的径向R和同步器的轴向A两个方向上的距离超出预定范围。这样，同步环2能够限制同步器滑块4的位置而防止同步器滑块4跳出，同步器滑块4能够帮助提高同步环2的对中能力并且能够减少由于同步环2而产生的噪音。
(其它结构)
另外，在本实施方式中，如图3所示，同步环2的附加凸耳22的轴向内侧表面24与同步器滑块4的壳体主体41的轴向外侧表面47彼此平行。当图4中示出的同步器进行预同步时，同步器滑块4随着齿套3沿同步器的轴向A对一侧的同步环2施加预同步力，附加凸耳22的该轴向内侧表面24与同步器滑块4的壳体主体41的该轴向外侧表面47能够彼此抵接。
(同步器的工作过程)
以上说明了本实施方式中的同步器及其主要部件的具体结构，下面参照图4-图5说明本实施方式中的同步器的工作过程。
当将同步器滑块4安装于齿毂5进而完成同步器组装之后，同步器的工作过程主要包括如下三种状态。
A中性状态(也可以称为空档状态，如图4所示)
在该状态下，两个同步环2和同步器滑块4如图4所示地进行定位，即两个同步环2的附加限位部23和同步器滑块4的限位部45如图3所示地彼此接合，使得它们两者在同步器的轴向A和同步器的径向R上彼此进行限制(需要说明的是，这种限制在同步器的轴向A上并不影响同步器滑块4在预同步过程中向靠近一侧的同步环2的方向移动，但能防止同步器滑块4与同步环2的在同步器的轴向A上的距离超出预定范围)，这样能够减少由于同步环2的自由移动而与齿毂5撞击所产生的噪音。
B预同步状态
在该状态下，随着齿套3受到换档拨叉(未示出)的作用力，同步器滑块4的球销43受到齿套3的凹部的作用力，进而同步器滑块4随着齿套3的移动而使同步器滑块4的轴向外侧表面47抵靠于图4中右侧的同步环2的轴向内侧表面24。这样，同步器滑块4对右侧的同步环2施加预同步力，使右侧的同步环2向右移动，使得该右侧的同步环2与齿圈1实现锥面摩擦接合，通过锥面摩擦逐渐实现右侧的同步环2与齿圈1的转速一致。在右侧的同步环2与齿圈1的转速逐渐达到一致的过程中，齿套3逐步向与右侧的齿圈1接合的方向移动，使得齿套3能够最终与右侧的齿圈1实现齿接合状态。
C齿接合状态(如图5所示)
在该状态下，齿套3移动到同步器轴向A的一侧(图5中的右侧)，齿套3与齿圈1实现齿接合状态，同步器完成整个同步过程。在该状态下，由于齿套3的凹部与同步器滑块4的球销43脱离接触，因此同步器滑块4不再受到齿套3的沿着同步器轴向A的作用力或该作用力变小，因此同步器滑块4在同步器的轴向A上处于自由状态并且受到朝向同步器的径向外侧的离心力。但是，由于同步器滑块4与同步环2之间的限位结构，该侧(图5中的右侧)的同步环2将拉住同步器滑块4，因此在同步器的轴向A上和同步器的径向R上对同步器滑块4产生限制，同步器滑块4不会在同步器的轴向A上晃动并且不会由于上述离心力而从齿套3和另一侧(图5中的左侧)的同步环2之间的间隙跳出。
虽然以上对本发明的具体实施方式进行了详细说明，但是还需要说明的是：
1.虽然上述实施方式中说明了同步器滑块4的限位部45设置于壳体主体41的两相反边延伸出的凸耳44的端缘，但是本发明不限于此，在其它尺寸满足的情况下，该限位部45可以直接设置在壳体主体41的两个相反的端缘而不用设置凸耳44，甚至该限位部45可以设置于壳体主体41的除了端缘以外的其它部分。
2.虽然在上述实施方式中未进行说明，但是在上述实施方式中，同步环2的设置有附加凸耳22的周向部位处优选地不设置与齿套3接合的接合齿。
3.虽然在上述实施方式中未进行说明，但是齿圈1、同步环2、齿套3和齿毂5上优选地设置花键齿。
通过采用上述技术方案，本发明提供了一种能够在变速器工作过程中不会浮起或向同步器轴向一侧倾斜并且不会从齿毂跳出的同步器滑块以及采用该同步器滑块的同步器，该同步器中的同步环由于被同步器滑块限制而不会与齿毂发生剧烈撞击。
另外，本发明的保护范围不限于上述具体实施方式，而是只要满足本发明的权利要求的技术特征的组合就落入了本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种同步器滑块，所述同步器滑块用于以在受到同步器的齿套的作用力的情况下能够随着所述齿套在同步器的轴向上滑动的方式安装于所述同步器的齿毂，使得所述同步器滑块能够带动所述同步器的同步环运动，其特征在于，
所述同步器滑块设置有限位部，所述限位部用于与所述同步环的附加限位部配合安装，
其中，在所述限位部和所述附加限位部彼此配合安装的状态下，所述限位部和所述附加限位部形成限位结构，该限位结构用于防止所述同步器滑块相对于所述同步环在所述同步器的径向和轴向两个方向上的距离超出预定范围。
2.根据权利要求1所述的同步器滑块，其特征在于，所述限位部分别设置于所述同步器滑块的壳体的相反侧的端缘。
3.根据权利要求2所述的同步器滑块，其特征在于，所述壳体包括壳体主体以及从所述壳体主体延伸的凸耳，所述限位部设置于所述凸耳的自由端的端缘。
4.根据权利要求2所述的同步器滑块，其特征在于，所述限位部为从所述端缘向所述同步器的径向外侧突出的第一钩部。
5.一种同步器，其特征在于，所述同步器包括权利要求1-4中任一项所述的同步器滑块，所述同步器滑块设置于所述同步器的齿毂的周面的凹槽中，并且所述同步器滑块能够在受到所述同步器的齿套的作用力的情况下随着所述齿套在所述同步器的轴向上相对于所述齿毂滑动，使得所述同步器滑块带动所述同步器的同步环运动，
其中，所述同步器滑块的所述限位部分别与所述同步环的所述附加限位部配合安装在一起，
在所述限位部和所述附加限位部配合安装在一起的状态下，所述限位部和所述附加限位部形成限位结构，所述限位结构用于防止所述同步器滑块相对于所述同步环在所述同步器的径向和轴向两个方向上的距离超出预定范围。
6.根据权利要求5所述的同步器，其特征在于，所述同步环包括从所述同步环的周缘的至少一部分延伸的附加凸耳，所述附加限位部设置于所述附加凸耳。
7.根据权利要求6所述的同步器，其特征在于，所述附加限位部为设置于所述附加凸耳的径向内侧表面并从该径向内侧表面向所述同步器的径向内侧突出的第二钩部。
8.根据权利要求6或7所述的同步器，其特征在于，所述附加凸耳的轴向内侧表面与所述同步器滑块的壳体主体的轴向外侧表面彼此平行，使得在所述同步器滑块随着所述齿套沿所述同步器的轴向移动而对一侧的所述同步环施加预同步力的过程中，所述同步器滑块的壳体主体的该轴向外侧表面与该一侧的所述同步环的附加凸耳的该轴向内侧表面能够彼此抵接。
9.根据权利要求6或7所述的同步器，其特征在于，所述同步环的设置有所述附加凸耳的周向部位不设置与所述齿套接合的接合齿。
10.根据权利要求5至7中任一项所述的同步器，其特征在于，在所述齿毂的周向上设置有多个所述同步器滑块，所述同步环的所述附加限位部的数目与所述同步器中的同步器滑块的数目一致。
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