CN112727943A - 一种带滚动式滑块的新型同步器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种带滚动式滑块的新型同步器，包括齿套、齿毂和同步锁环，所述齿套和齿毂通过同步锁环固定，所述齿毂内设有滚动式定位滑块，所述滚动式定位滑块包括滑块体、滚珠和空气弹簧座，所述滑块体内部设置三级空气弹簧仓，所述空气弹簧座固定于所述三级空气弹簧仓底部，所述三级空气弹簧仓顶部固定半球形衬套，所述衬套内设置所述滚珠；所述滑块体顶部位于衬套的两侧设有弹性限位组件，限制滚珠滑出。本发明通过重新设计机构，特别是滚动式滑块的结构，大大提高的同步器的运行稳定性，通过三级式空气弹簧仓的结构设计，实现滚珠的灵敏运行，大大减少了定档卡滞的问题。

Description

一种带滚动式滑块的新型同步器

技术领域

本发明属于同步器技术领域，具体涉及一种带滚动式滑块的新型同步器。

背景技术

在汽车变速箱中采用同步器，可以保证换档时齿轮啮合不受冲击，延长齿轮使用寿命，并使换档方便迅速。目前滑块式同步器已发展有很多种有单锥、双锥甚至三锥同步器，可依据发动机功率及对换档性能要求的不同来选择。双锥和三锥同步器是利用锥面数量的增加来提高同步容量。三锥同步器与单锥同步器相比，理论上加档的同步时间可以减少，减档同步时间可以减少，然而现有的同步器因滑块结构的问题，往往存在挂挡卡滞问题，导致同步效果较差，专利CN105987090中记载了一种滚动式同步器滑块，该滑块结构中设有空气弹簧，该空气弹簧采用统一口径的空气弹簧仓，因同步器在具体使用过程中，当需要进行空挡定位时，滑块上的滚珠会需要推出，采用统一的口径，在后期推动力逐渐减小的情况下，对滚珠的推动作用逐渐减小，很容易导致因推动效果不足产生的空挡定位失败的问题，因而需要改进；此外，现有的同步器采用的材料虽然硬度能达到要求，但摩擦性能不良，同步器是通过摩擦实现动力传输的，因此需要对现有的同步器材料进行改进。

发明内容

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种结构合理且质轻便携的带滚动式滑块的新型同步器。

技术方案：本发明所述的一种带滚动式滑块的新型同步器，包括齿套、齿毂和同步锁环，所述齿套和齿毂通过同步锁环固定，所述齿毂内设有滚动式定位滑块，所述滚动式定位滑块包括滑块体、滚珠和空气弹簧座，所述滑块体内部设置三级空气弹簧仓，所述空气弹簧座固定于所述三级空气弹簧仓底部，所述三级空气弹簧仓顶部固定半球形衬套，所述衬套内设置所述滚珠；所述滑块体顶部位于衬套的两侧设有弹性限位组件，限制滚珠滑出；

所述三级空气弹簧仓由上至下依次为第一空气弹簧仓、第二空气弹簧仓和第三空气弹簧仓，所述第一空气弹簧仓、第二空气弹簧仓和第三空气弹簧仓的内径逐渐增大，所述的第三空气弹簧仓底部设有向上凸起的接触垫，所述空气弹簧座上具有与所述接触垫匹配的弹性冲击头，通过空气弹簧座对三级空气弹簧仓施力，三级空气弹簧仓对衬套施力，将滚珠顶出，实现定位作用。

进一步地，作为较优实施方式，所述的第一空气弹簧仓、第二空气弹簧仓和第三空气弹簧仓均由折叠式管筒构成。

进一步地，作为较优实施方式，所述空气弹簧座包括弹簧座本体和气囊，所述气囊设置于所述弹簧本体内，所述气囊顶部设有弹性冲击头，所述弹簧座本体顶部的相应位置设有供给冲击头伸缩的孔。

进一步地，作为较优实施方式，所述弹簧座本体的两侧还有有导向耳，所述导向耳上设有导向滑块，所述滑块体上的相应位置设有滑轨。

进一步地，作为较优实施方式，所述弹性限位组件包括折叠式塑料片，所述折叠式塑料片纵向拉伸后形成弹性限位组件，所述折叠式塑料片底部与滑块体的顶部固定连接，所述折叠式塑料片的顶部开设使滚珠伸出的限位孔，所述限位孔的孔径小于所述滚珠的外径。

进一步地，作为较优实施方式，所述半球形衬套内设有海绵层，所述海绵层内储存润滑油。

进一步地，作为较优实施方式，所述齿套、齿毂和同步锁环采用新型铜合金材料制备，所述新型铜合金材料的组分具体为：

铜：50％-55％；铝：33.85-36％；锰：0.5％-0.8％；铁：5％-6％；硅：5％-6％；铬：0.5％-0.8％；碳：0.1％-1％；钇：0.05％-0.1％；镍：0.02％-0.04％；镁：0.02％-0.04％；以上各组分按质量份数计。

有益效果：(1)本发明通过重新设计结构，特别是滚动式滑块的结构，大大提高的同步器的运行稳定性，通过三级式空气弹簧仓的结构设计，实现滚珠的灵敏运行，大大减少了定档卡滞的问题；(2)通过设计新型的铜合金材料制备同步器的关键部件，有效提高各部件之间摩擦传动的效果，特别是通过将配方中的铅去除，减少环境污染问题，提高铝的含量，使本装置在摩擦效果良好的前提下实现质轻便携的优点，通过该新型材料制备的部件，摩擦系数可达到由目前的0.08-0.09大幅度提高到0.12-0.15，提高同步器的整体运行效果；(3)新材料中最大化的减少铜的含量，同时增大硅、铬、镍的含量以弥补材料在强度上的缺陷，是材料同时实现质轻高强度。

附图说明

图1为本发明中滚动式定位滑块的结构示意图；

图2为本发明中弹性限位组件的结构示意图；

其中：1、滑块体，2、滚珠，3、空气弹簧座，31、弹簧座本体，32、气囊，33、弹性冲击头，34、导向耳，4、三级空气弹簧仓，41、第一空气弹簧仓，42、第二空气弹簧仓，43、第三空气弹簧仓，431、接触垫，5、半球形衬套，6、海绵层，7、弹性限位组件。

具体实施方式

下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：一种带滚动式滑块的新型同步器，包括齿套、齿毂和同步锁环，所述齿套和齿毂通过同步锁环固定，所述齿毂内设有滚动式定位滑块，所述滚动式定位滑块包括滑块体1、滚珠2和空气弹簧座3，所述滑块体1内部设置三级空气弹簧仓4，所述空气弹簧座3固定于所述三级空气弹簧仓4底部，所述三级空气弹簧仓4顶部固定半球形衬套5；半球形衬套5内设有海绵层6，所述海绵层6内储存润滑油，海绵层6上设置所述滚珠2，所述滑块体1顶部位于衬套5的两侧设有弹性限位组件7，限制滚珠2滑出；

所述三级空气弹簧仓4由上至下依次为第一空气弹簧仓41、第二空气弹簧仓42和第三空气弹簧仓43，所述第一空气弹簧仓41、第二空气弹簧仓42和第三空气弹簧仓43的内径逐渐增大，所述的第三空气弹簧仓43底部设有向上凸起的接触垫431，所述空气弹簧座3上具有与所述接触垫匹配的弹性冲击头33，通过空气弹簧座3对三级空气弹簧仓43施力，三级空气弹簧仓43对衬套施力，将滚珠2顶出，实现定位作用。

第一空气弹簧仓41、第二空气弹簧仓42和第三空气弹簧仓43均由折叠式管筒构成。空气弹簧座3包括弹簧座本体31和气囊32，所述气囊32设置于所述弹簧本体31内，所述气囊32顶部设有弹性冲击头33，所述弹簧座本体31顶部的相应位置设有供给冲击头33伸缩的孔。弹簧座本体3的两侧还有有导向耳34，所述导向耳34上设有导向滑块，所述滑块体上的相应位置设有滑轨。

如图2所示，弹性限位组件7包括折叠式塑料片，所述折叠式塑料片纵向拉伸后形成弹性限位组件，所述折叠式塑料片底部与滑块体的顶部固定连接，所述折叠式塑料片的顶部开设使滚珠伸出的限位孔，所述限位孔的孔径小于所述滚珠的外径。

本发明中齿套、齿毂和同步锁环采用新型铜合金材料制备，新型铜合金材料的组分具体为：

铜：52％；铝：34.98％；锰：0.7％；铁：5％；硅：6％；铬：0.7％；碳：0.5％；钇：0.06％；镍：0.03％；镁：0.03％；以上各组分按质量份数计。本材料的摩擦系数可达0.15。

实施例2：本实施例的具体结构及实施方式与实施例1中相同，其不同在于：所述新型铜合金材料的组分具体为：铜：52％；铝：33.91％；锰：0.5％；铁：6％；硅：6％；铬：0.5％；碳：1％；钇：0.05％；镍：0.02％；镁：0.02％；以上各组分按质量份数计。本材料的摩擦系数可达0.14。

实施例3：本实施例的具体结构及实施方式与实施例1中相同，其不同在于：所述新型铜合金材料的组分具体为：铜：53％；铝：35.81％；锰：0.5％；铁：5％；硅：5％；铬：0.5％；碳：0.1％；钇：0.05％；镍：0.02％；镁：0.02％；以上各组分按质量份数计。

通过本发明制备的同步器，同时兼具质轻、强度高、摩擦传动性能优良的优势，具有较广阔的应用前景。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (7)

1.一种带滚动式滑块的新型同步器，包括齿套、齿毂和同步锁环，所述齿套和齿毂通过同步锁环固定，所述齿毂内设有滚动式定位滑块，其特征在于：所述滚动式定位滑块包括滑块体、滚珠和空气弹簧座，所述滑块体内部设置三级空气弹簧仓，所述空气弹簧座固定于所述三级空气弹簧仓底部，所述三级空气弹簧仓顶部固定半球形衬套，所述衬套内设置所述滚珠；所述滑块体顶部位于衬套的两侧设有弹性限位组件，限制滚珠滑出；

所述三级空气弹簧仓由上至下依次为第一空气弹簧仓、第二空气弹簧仓和第三空气弹簧仓，所述第一空气弹簧仓、第二空气弹簧仓和第三空气弹簧仓的内径逐渐增大，所述的第三空气弹簧仓底部设有向上凸起的接触垫，所述空气弹簧座上具有与所述接触垫匹配的弹性冲击头，通过空气弹簧座对三级空气弹簧仓施力，三级空气弹簧仓对衬套施力，将滚珠顶出，实现定位作用。

2.根据权利要求1所述的带滚动式滑块的新型同步器，其特征在于：所述的第一空气弹簧仓、第二空气弹簧仓和第三空气弹簧仓均由折叠式管筒构成。

3.根据权利要求2所述的带滚动式滑块的新型同步器，其特征在于：所述空气弹簧座包括弹簧座本体和气囊，所述气囊设置于所述弹簧本体内，所述气囊顶部设有弹性冲击头，所述弹簧座本体顶部的相应位置设有供给冲击头伸缩的孔。

4.根据权利要求3所述的带滚动式滑块的新型同步器，其特征在于：所述弹簧座本体的两侧还有有导向耳，所述导向耳上设有导向滑块，所述滑块体上的相应位置设有滑轨。

5.根据权利要求4所述的带滚动式滑块的新型同步器，其特征在于：所述弹性限位组件包括折叠式塑料片，所述折叠式塑料片纵向拉伸后形成弹性限位组件，所述折叠式塑料片底部与滑块体的顶部固定连接，所述折叠式塑料片的顶部开设使滚珠伸出的限位孔，所述限位孔的孔径小于所述滚珠的外径。

6.根据权利要求5所述的带滚动式滑块的新型同步器，其特征在于：所述半球形衬套内设有海绵层，所述海绵层内储存润滑油。

7.根据权利要求1-6任一项所述的带滚动式滑块的新型同步器，其特征在于：所述齿套、齿毂和同步锁环采用新型铜合金材料制备，所述新型铜合金材料的组分具体为：

铜：50％-55％；铝：33.85-36％；锰：0.5％-0.8％；铁：5％-6％；硅：5％-6％；铬：0.5％-0.8％；碳：0.1％-1％；钇：0.05％-0.1％；镍：0.02％-0.04％；镁：0.02％-0.04％；以上各组分按质量份数计。

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