CN111981055B - 一种同步器及变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及同步器的技术领域，具体涉及一种同步器及变速器，该同步器包括：待接合齿轮；接合齿圈，同轴套装于所述待接合齿轮上；齿套，所述齿套的内接合齿与所述接合齿圈的外接合齿相啮合；其中，所述齿套的内接合齿与所述接合齿圈的外接合齿均设置为不等长齿，所述不等长齿包括：每两个长齿之间设置有一个短齿；当齿套与接合齿圈相互接合时，由于采用不等长齿的设计，齿套的内接合长齿与接合齿圈的外接合短齿相对应，两者之间存在间隙，从而有效避免出现打齿的情况，保证齿套与接合齿圈接合比较顺畅，有效避免换挡出现冲击，保证电动汽车良好的动力加速性能。

Description

一种同步器及变速器
技术领域
本发明涉及同步器的技术领域，具体涉及一种同步器及变速器。
背景技术
在纯电动汽车驱动系统中，主驱动电机具有调速功能，可以通过控制器对电机转速调控使得齿套和接合齿圈的转速差快速缩小至同步，但是由于电机调控能达到的精度是有限的，所以齿套与接合齿圈实际上会存在一定的转速差，从而导致齿套与接合齿圈相互接合存在困难，延长换挡时间，最终影响电动汽车的动力加速性能。
发明内容
本申请的目的在于提供一种同步器及变速器，以解决现有技术中在调速时出现齿套与接合齿圈相互接合存在困难的问题。
(一)技术方案
为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种同步器，包括：
待接合齿轮；
接合齿圈，同轴套装于所述待接合齿轮上；
齿套，所述齿套的内接合齿与所述接合齿圈的外接合齿相啮合；
其中，所述齿套的内接合齿与所述接合齿圈的外接合齿均设置为不等长齿，所述不等长齿包括：每两个长齿之间设置有一个短齿。
可选的，所述接合齿圈的外接合长齿与外接合短齿之间形成容纳腔，所述齿套的内接合长齿和内接合短齿依次插入所述容纳腔内。
可选的，当其中一个所述接合齿圈的内接合长齿插入容纳腔时，与其相邻的内接合短齿与接合齿圈的外接合长齿相对应。
可选的，所述接合齿圈的内接合短齿与接合齿圈的外接合长齿之间设有间隙。
可选的，每个所述齿套的内接合齿的两侧均覆盖有弹性体。
可选的，所述弹性体设置为聚氨酯工程塑料或橡胶。
可选的，所述接合齿圈的外接合齿还设有向外突出的限位部。
可选的，所述齿套的两端均设有内接合齿，两组所述内接合齿均与接合齿圈的外接合齿相啮合。
可选的，所述待接合齿轮与接合齿圈为一体成型结构。
为实现上述目的，本发明第二方面提供了一种变速器，包括：如前述任一项所述的同步器。
(二)有益效果：
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明提供了一种同步器，包括：待接合齿轮；接合齿圈，同轴套装于所述待接合齿轮上；齿套，所述齿套的内接合齿与所述接合齿圈的外接合齿相啮合；其中，所述齿套的内接合齿与所述接合齿圈的外接合齿均设置为不等长齿，所述不等长齿包括：每两个长齿之间设置有一个短齿；当进行调速时，由于采用不等长齿的设计，从而实现齿套的内接合齿进入接合齿圈的外接合齿的过程变得容易，同时，由于齿套的内接合长齿与接合齿圈的外接合短齿相对应，两者之间存在间隙，从而有效避免出现打齿的情况，保证齿套与接合齿圈接合比较顺畅，有效避免换挡出现冲击，保证电动汽车良好的动力加速性能。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：
图1是本发明中齿套的结构示意图；
图2是图1中A位置的局部放大图；
图3是本发明中接合齿圈的结构示意图；
图4是图3中B位置的局部放大图；
图5是本发明中齿套的内接合齿与接合齿圈的外接合齿配合的结构示意图；
图6是本发明中待接合齿轮与接合齿圈配合的结构示意图；
图7是现有技术中齿套与接合齿圈配合的结构示意图；
图8是现有技术中齿套的内接合齿与接合齿圈的外接合齿配合的结构示意图；
图9是现有技术中同步器的结构示意图。
图中：1、待接合齿轮；2、接合齿圈；3、齿套；4、外接合长齿； 5、外接合短齿；6、内接合长齿；7、内接合短齿；8、弹性体；9、限位部；10、内接合齿；11、外接合齿。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
如图7-图9所示，现有技术中的齿套3的内接合齿10与接合齿圈2的外接合齿11采用等齿设计，当调速换挡时，如图8所示，齿套3将在电机驱动下进行滑动，由于接合齿圈2的两个外接合齿11 之间形成的容纳腔较小，导致齿套3的内接合齿10与接合齿圈2的外接合齿11接合困难，从而延长换挡时间，同时，由于齿套3的内接合齿10与接合齿圈2的外接合齿11采用等齿设计，导致齿套3的内接合齿10从当前容纳腔向相邻容纳腔移动时会出现打齿的情况，从容导致换挡出现冲击，最终影响电动汽车的动力加速性能。
为了解决现有技术的问题，如图1-图6所示，本申请第一方面公开了一种同步器，包括：
待接合齿轮1；
接合齿圈2，同轴套装于待接合齿轮1上；
齿套3，齿套3的内接合齿10与接合齿圈2的外接合齿11相啮合；
其中，齿套3的内接合齿10与接合齿圈2的外接合齿11均设置为不等长齿，不等长齿包括：每两个长齿之间设置有一个短齿；
具体的，接合齿圈2的外接合长齿4与外接合短齿5之间形成容纳腔，齿套3的内接合长齿6和内接合短齿7依次插入容纳腔内，当其中一个接合齿圈2的内接合长齿6插入容纳腔时，与其相邻的内接合短齿7与接合齿圈2的外接合长齿4相对应，两者之间设有间隙；优选的，短齿的长度比长齿的长度短1mm-3mm，也就是说，接合齿圈 2的内接合短齿7与接合齿圈2的外接合长齿4之间的间隙为1mm-3mm，当然具体的缩短量可以根据需要进行预先设计；
当进行调速时，由于采用不等长齿的设计，从而将接合齿圈2的两个外接合齿11之间形成的容纳腔增大，促使齿套3的内接合齿10 进入接合齿圈2的外接合齿11的过程变得容易，同时，由于齿套3 的内接合长齿6与接合齿圈2的外接合短齿5相对应，两者之间存在间隙，从而有效避免出现打齿的情况，保证齿套3与接合齿圈2接合比较顺畅，有效避免换挡出现冲击，保证电动汽车良好的动力加速性能。
根据本发明的又一个实施例，为了进一步避免换挡时出现冲击，如图1和图2所示，每个齿套3的内接合齿10的两侧均覆盖有弹性体8；优选的，弹性体8设置为聚氨酯工程塑料或橡胶，当然还可以设置为其他具有弹性的材质，只要可以实现弹性的材质均属于本申请的保护范围。
如图5所示，当调速换挡时，由于齿套3将在电机驱动下进行滑动，此时，
齿套3的内接合长齿6以及内接合短齿7依次插入容纳腔内，以内接合长齿6为例进行说明，当齿套3的内接合长齿6进入容纳腔后，由于此时齿套3与接合齿圈2存在转速差，则促使设置有弹性体8的内接合长齿6与容纳腔的壁面进行接触，从而将齿套3和接合齿圈2的速度差消除，使得齿套3和接合齿圈2的速度达到相等，该过程中，在弹性体8的作用下，可以有效避免，两者发生冲击；之后继续滑动齿套3，由于齿套3的内接合长齿6与接合齿圈2的外结合短齿之间存在间隙，从而保证齿套3的内接合长齿6可以顺利的从当前容纳腔滑动至相邻的容纳腔内，该滑动过程中不会出现打齿的情况，至此齿套3的内接合齿10与接合齿圈2的外结合齿完成衔接到位；在电机调速精度不高的情况下，采用本申请同步器仍可实现快速换挡，且不会产生换挡冲击，因此有效降低了对电机转速调控精度的要求，节省了电机控制器的成本。
根据本发明的一个实施例，为了避免齿套3的内接合齿10与接合齿圈2的外接合齿11过度啮合，如图3和图4所示，接合齿圈2 的外接合齿11还设有向外突出的限位部9。
根据本发明的一个实施例，参照现有技术的同步器，如图9所示，本发明齿套3的两端均设有内接合齿10，两组内接合齿10均与接合齿圈2的外接合齿11相啮合。
根据本发明的一个实施例，如图6所示，为了降低加工成本，将接合齿圈2的内花键以及待接合齿轮1的外花键取消，将待接合齿轮 1与接合齿圈2设计为一体成型结构，从而省略掉内、外花键的加工，减少了加工工艺步骤，同时降低了材料成本。
本申请第二方面公开了一种变速器，包括：如前述任一项的同步器。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，若干个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示重要性；词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何方向。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种同步器，其特征在于，包括：
待接合齿轮（1）；
接合齿圈（2），同轴套装于所述待接合齿轮（1）上；
齿套（3），所述齿套（3）的内接合齿（10）与所述接合齿圈（2）的外接合齿（11）相啮合；
其中，所述齿套（3）的内接合齿（10）与所述接合齿圈（2）的外接合齿（11）均设置为不等长齿，所述不等长齿包括：每两个长齿之间设置有一个短齿；
每个所述内接合齿（10）用于与所述外接合齿（11）配合的两个侧壁面上均开设有凹陷部，两个所述凹陷部内均设有弹性体（8）。
2.根据权利要求1所述的同步器，其特征在于，所述接合齿圈（2）的外接合长齿（4）与外接合短齿（5）之间形成容纳腔，所述齿套（3）的内接合长齿（6）和内接合短齿（7）依次插入所述容纳腔内。
3.根据权利要求2所述的同步器，其特征在于，当其中一个所述接合齿圈（2）的内接合长齿（6）插入容纳腔时，与其相邻的内接合短齿（7）与接合齿圈（2）的外接合长齿（4）相对应。
4.根据权利要求3所述的同步器，其特征在于，所述接合齿圈（2）的内接合短齿（7）与接合齿圈（2）的外接合长齿（4）之间设有间隙。
5.根据权利要求1所述的同步器，其特征在于，所述弹性体（8）设置为聚氨酯工程塑料或橡胶。
6.根据权利要求1所述的同步器，其特征在于，所述接合齿圈（2）的外接合齿（11）还设有向外突出的限位部（9）。
7.根据权利要求1所述的同步器，其特征在于，所述齿套（3）的两端均设有内接合齿（10），两组所述内接合齿（10）均与接合齿圈（2）的外接合齿（11）相啮合。
8.根据权利要求1所述的同步器，其特征在于，所述待接合齿轮（1）与接合齿圈（2）为一体成型结构。
9.一种变速器，其特征在于，包括：如权利要求1-8任一项所述的同步器。
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