CN113847360A - 同步器和车辆 - Google Patents

Abstract

一种同步器和车辆，包括：齿套；同步环，所述齿套与所述同步环的外环通过磁性组件配合；结合齿轮，所述结合齿轮与所述同步环沿轴向依次布置，且所述齿套适于通过所述磁性组件驱动所述同步环的外环沿轴向移动实现预同步，齿套继续移动，以使所述齿套与所述结合齿轮选择性地结合。本申请的同步器，齿套与同步环的外环采用磁性组件吸附配合，相较于现有技术减少了同步器整体的轴向长度，且在齿套和同步环的外环配合时，磁性组件可起到磁吸定位的作用，降低同步环的磨损，减少摩擦损失，提高同步环的使用寿命，减少打齿的风险，在保证同步容量的同时，结构紧凑且易于实现搭载，可靠性和稳定性良好。

Description

同步器和车辆

技术领域

本申请涉及一种同步器和具有该同步器的车辆。

背景技术

随着汽车制造水平和人们对汽车品质、操作舒适性的要求不断提高，变速器的换挡品质和操作手感也变的越来越重要。相关技术中，目前市场上常用的锁环式同步器由齿套、齿毂、滑块、接合齿及同步环组成，在同步过程中，滑块在齿套的作用下抵压同步环，当同步环与齿轮锥面接触，两者间产生摩擦力矩，同步环偏转一个角度，齿套花键与同步环外齿锁止面锁止。随着施加的换挡力不断增大，同步锥面上的摩擦力矩不断增加。在施加在换挡手球处的换挡力的作用下，齿套与被同步齿轮实现转速同步，摩擦力矩为零。在换挡力的继续作用下，所产生的拨环力矩将使同步环转动一角度，从而使两锁止斜面脱开，此时同步器齿套即可自由地通过同步环而与齿轮上的接合齿啮合，完成了换挡操作。

其中，锁环式同步器若为简化结构，同步环设计为单摩擦锥面，则同步容量小，换挡品质差；若为增大同步容量而增加摩擦锥面，又会使同步器结构复杂，搭载空间受到限制，加工工艺难度增加，加工成本增长，存在改进的空间。

发明内容

有鉴于此，本申请旨在提出一种同步器，该同步器可以降低同步环的磨损，减少摩擦损失，减小打齿的风险，保证同步容量，结构紧凑且易于搭载。

为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：

一种同步器，包括：齿套；同步环，所述齿套与所述同步环的外环通过磁性组件配合；结合齿轮，所述结合齿轮与所述同步环沿轴向依次布置，且所述齿套适于通过所述磁性组件驱动所述同步环的外环沿轴向移动实现预同步，所述齿套继续移动，以使所述齿套与所述结合齿轮选择性地结合。

进一步地，所述磁性组件包括设于所述同步环的第一磁性件和设于所述齿套的第二磁性件，所述第一磁性件与所述第二磁性件磁吸配合，且所述第一磁性件与所述第二磁性件中的至少一个为磁铁。

进一步地，所述齿套套设于所述同步环外，且所述第一磁性件设于所述同步环的外周壁，所述第二磁性件设于所述齿套的内周壁。

进一步地，所述同步环的外周壁具有第一安装槽，所述齿套的内周壁设有第二安装槽，所述第一磁性件和所述第二磁性件分别设于所述第一安装槽和所述第二安装槽且朝向彼此裸露。

进一步地，所述第一磁性件的至少部分沿径向向外凸出于所述第一安装槽。

进一步地，所述第一磁性件和所述第二磁性件均为至少一个，且至少一个所述第一磁性件与至少一个所述第二磁性件一一对应地配合。

进一步地，所述第一磁性件和所述第二磁性件均为多个，且多个所述第一磁性件沿轴向间隔开布置于所述同步环的外周壁，多个所述第二磁性件沿轴向间隔开布置于所述齿套的内周壁。

进一步地，所述同步环包括内环、中间环和外环，所述内环、中间环和所述外环沿径向由内向外依次套设，所述第一磁性件设于所述外环的外周壁，且所述齿套适于与所述结合齿轮选择性地结合。

进一步地，所述结合齿轮包括位于所述同步环的轴向两端的第一结合齿轮和第二结合齿轮，所述齿套适于选择性地与所述第一结合齿轮和所述第二结合齿轮中的一个结合。

相对于现有技术，本申请所述的同步器具有以下优势：

根据本申请实施例的同步器，齿套与同步环采用磁性组件吸附配合，相较于现有技术减少了同步器整体的轴向长度，且在齿套和同步环的外环配合时，磁性组件可起到磁吸定位的作用，降低同步环的磨损，减少摩擦损失，提高同步环的使用寿命，减少打齿的风险，在保证同步容量的同时，结构紧凑且易于实现搭载，可靠性和稳定性良好。

本申请的另一目的在于提出一种车辆，设置有上述任一种实施例所述的同步器。

所述车辆与上述的同步器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例所述的同步器的结构示意图。

图2为本申请实施例所述的同步器的外环的轴视图。

附图标记说明：

同步器100，

齿套1，第二磁性件11，

同步环2，内环21，中间环22，外环23，花键槽231，啮合齿232，第一磁性件24，

第一结合齿轮31，第二结合齿轮32。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，一种同步器100，通过本申请中的同步器100的结构简单，传动件较少安装成本较低，且齿套1与同步环2的外环23通过磁性组件配合，利于降低同步环2的磨损、减少摩擦损失，提高同步环2的使用寿命，且减少打齿的风险。

如图1所示，根据本申请实施例的同步器100包括：齿套1、同步环2和结合齿轮。其中，齿套1用于与动力输入件相连，以使动力源输出的驱动力通过动力输入件输出至齿套1，再通过齿套1输出给结合齿轮中，进而通过结合齿轮输出给输出轴。

如图1所示，齿套1与同步环2通过磁性组件的外环23配合，结合齿轮与同步环2沿轴向依次布置，且齿套1适于通过磁性组件驱动同步环2的外环23沿轴向移动以使结合齿轮与输出轴同步，且齿套1与结合齿轮选择性地结合。

也就是说，通过本申请的同步器100进行动力切换时，可通过驱动力驱动齿套1沿同步器100的轴向移动，以使齿套1在移动的过程中通过磁性组件带动同步环2的外环23沿轴向移动，以使结合齿轮和输出轴接触实现预同步，且利于结合齿轮与输出轴同步转动。且齿套1可与结合齿轮结合。其中，需要说明的是，结合齿轮包括位于同步环2的轴向两端的第一结合齿轮31和第二结合齿轮32，即结合齿轮可包括位于同步环2的轴向的第一端的第一结合齿轮31和位于同步环2的轴向的第二端的第二结合齿轮32，如图1所示，同步环2的轴向的第一端为图示左端，同步环2的轴向的第二端为图示右端。

齿套1适于选择性地与第一结合齿轮31和第二结合齿轮32中的一个结合，换言之，在驱动齿套1移动时，齿套1可带动同步环2的外环23沿轴向朝第一方向移动，也可朝第二方向移动，如图1所示，第一方向为朝右侧移动的方向，第二方向为朝左侧移动的方向，其中，在驱动齿套1朝第一方向移动时，同步环2的外环23驱动第一结合齿轮31与齿套1同步，在驱动齿套1朝第二方向移动时，同步环2的外环23驱动第二结合齿轮32与齿套1同步结合，由此，可通过同步器100实现不同动力路径地切换。

如图1所示，同步环2包括外环23、中间环22和内环21，其中，外环23与齿套1通过磁性组件配合，由此，本申请相对于现有技术中，将齿穀与同步环2的外环23设计为合件，并在齿套1和外环23之间设置磁性组件，以保证在同步时实现预同步，减少打齿的风险，其本申请通过磁性组件代替滑块，在保证同步容量的同时，结构紧凑且易于实现搭载，可靠性和稳定性良好。

根据本申请实施例的同步器100，齿套1与同步环2的外环23采用磁性组件吸附配合，相较于现有技术减少了同步器100整体的轴向长度，且在齿套1和同步环2的外环23安装配合时，磁性组件可起到磁吸定位的作用，降低同步环2的磨损，减少摩擦损失，提高同步环2的使用寿命，减少打齿的风险，在保证同步容量的同时，结构紧凑且易于实现搭载，可靠性和稳定性良好。

在一些实施例中，如图1所示，磁性组件包括第一磁性件24和第二磁性件11。其中，第一磁性件24设于同步环2，第二磁性件11设于齿套1，第一磁性件24和第二磁性件11磁吸配合，也就是说，同步环2和齿套1通过第一磁性件24和第二磁性件11的磁吸配合实现同步移动和定位安装。

其中，第一磁性件24和第二磁性件11中的至少一个为磁铁，如第一磁性件24为磁铁，第二磁性件11为铁块，以使第一磁性件24和第二磁性件11能够吸附配合，或者第一磁性件24为铁块，第二磁性件11为磁铁，同样可使得第一磁性件24和第二磁性件11能够吸附配合，再或者第一磁性件24和第二磁性件11均为磁铁，且第一磁性件24和第二磁性件11朝向彼此的侧面为不同极性，以使第一磁性件24和第二磁性件11能够吸附配合。

这样，在将齿套1和同步环2的外环23安装配合时，利用第一磁性件24和第二磁性件11之间的吸附力，可使得齿套1与同步环2的相对位置较为稳定，即可使得二者之间的相对位置固定不易发生相对移动，稳定性较佳，利于实现定位配合。

其次，在齿套1带动同步环2的外环23移动时，利于第一磁性件24对第二磁性件11的吸附力驱动同步环2的外环23轴向移动，这样，齿套1和同步环2的外环23之间不需接触配合，利于降低同步环2的磨损，减少摩擦损失，提高同步环2的使用寿命，且通过两个磁性件吸附配合不存在打齿的问题，利于减少打齿风险，保证齿套1与同步环2能够实现预同步。

在一些实施例中，如图1所示，齿套1套设于同步环2的外环23外，且第一磁性件24设于同步环2的外环23的外周壁，第二磁性件11设于齿套1的内周壁。

也就是说，在将齿套1与同步环2的外环23安装配合后，第一磁性件24和第二磁性件11分别设于齿套1和同步环2朝向彼此的壁面，以使第一磁性件24和第二磁性件11以最小的配合间隙进行配合，这样，可避免第一磁性件24和第二磁性件11吸附力不足的问题，提高齿套1与同步环2的外环23同步的稳定性，提高齿套1驱动同步环2切换动力路径的可靠性。

其中，由于齿套1与同步环2为套设配合，使得第一磁性件24和第二磁性件11在径向上正对，这样，可通过第一磁性件24和第二磁性件11在轴向上进行定位作用。需要说明的是，第一磁性件24和第二磁性件11可构造为块状。

也就是说，如第一磁性件24和第二磁性件11均为块状，以使齿套1和同步环2的外环23在轴向、周向上均能够起到定位的作用，保证齿套1和同步环2能够准确地安装配合，以使第一磁性件24和第二磁性件11在沿周向上的各个位置处均能够实现磁性吸附配合，提高齿套1与同步环2之间的配合作用力，保证齿套1能够有效地带动同步环2移动。

在一些实施例中，同步环2的外环23的外周壁具有第一安装槽，齿套1的内周壁设有第二安装槽，第一磁性件24和第二磁性件11分别设于第一安装槽和第二安装槽，且第一磁性件24和第二磁性件11朝向彼此裸露。

如图1所示，第一安装槽为在同步环2的外周壁沿径向向内凹陷成型，第一磁性件24可集成于第一安装槽内，以使第一磁性件24沿轴向的位置固定，第二安装槽为在齿套1的内周壁沿径向向外凹陷成型，第二磁性件11可集成于第二安装槽内，以使第二磁性件11沿轴向的位置固定，由此，便于实现第一磁性件24和第二磁性件11的安装和固定。

其中，第一磁性件24的径向厚度可构造为与第二磁性件11的径向厚度相同，以使第一磁性件24的结构强度与第二磁性件11的结构强度相同，避免在齿套1带动同步环2运动的过程中，第一磁性件24或第二磁性件11发生结构变形致同步效果变差，提高结构的稳定性。

在一些实施例中，第一磁性件24的至少部分沿径向向外凸出于第一安装槽。也就是说，可将第一磁性件24构造为径向厚度大于第一安装槽的径向深度。

如图1所示，第一磁性件24安装第一安装槽，且第一磁性件24的径向厚度大于第一安装槽的径向深度相同，即第一磁性件24的径向外侧凸出于同步环2的外环23的外周壁，同时，第二磁性件11安装于第二安装槽，且第二磁性件11的径向厚度与第二安装槽的径向深度相同，即第二磁性件11的径向内侧与齿套1的外周壁平齐。

由此，可使得第一磁性件24朝向第二磁性件11凸出设置，利于提高第一磁性件24和第二磁性件11之间的吸附效果，保证二者之间磁性配合的稳定性，从而保证齿套1能够有效地驱动同步环2运动。

在一些实施例中，第一磁性件24和第二磁性件11均为至少一个，且至少一个第一磁性件24与至少一个第二磁性件11一一对应地配合。如图1所示，第一磁性件24和第二磁性件11均为一个，或者也可将第一磁性件24和第二磁性件11均设置为两个、三个、甚至多个，且在设置的数量大于一个时，将多个第一磁性件24和多个第二磁性件11沿径向一一正对配合，以提高齿套1与同步环2的外环23之间配合的稳定性和可靠性。

在一些实施例中，第一磁性件24和第二磁性件11均为多个，且多个第一磁性件24沿轴向间隔开布置于同步环2的外环23的外周壁，多个第二磁性件11沿轴向间隔开布置于齿套1的内周壁。

由此，齿套1和同步环2可在沿轴向的多个位置处均能够通过第一磁性件24和第二磁性件11一一对应地配合吸附，从而提高齿套1与同步环2的外环23之间的吸附效果，保证齿套1能够准确地带动同步环2的外环23沿轴向运动，提高同步环2响应的准确性。

在一些实施例中，同步环2包括内环21、中间环22和外环23，其中，内环21、中间环22和外环23沿径向由内向外依次套设，其中，内环21、中间环22和外环23可依次通过花键进行轴向传动配合，以在外环23转动时，中间环22和内环21均能够随着外环23转动。如图1所示，外环23为环状结构，且在外环23的内周壁上设有花键槽231，这样，外环23绕设于中间轴后可通过伸至花键槽231内的花键进行周向传动。

其中，如图1所示，第一磁性件24设于外环23的外周壁，且齿套1适于与结合齿轮选择性地结合。如图2所示，外环23的外周壁上设有与齿套1的花键结合的啮合齿232，以实现二者之间的传动作用。

在具体地执行中，变速器换挡时，换挡杆通过拨叉拨动齿套1，由于磁铁磁力的作用，齿套1吸引同步环2的外环23压向结合齿轮的同步锥面，当同步环2与结合齿轮的锥面接触，两者间产生摩擦力矩，同步环2偏转一个角度，齿套1的花键与同步环2的外齿锁止面锁止。同步环2压向结合齿轮的锥面的压力增大，结合齿轮与同步环2之间的摩擦力矩随之增大，直到摩擦力矩与拨环力矩相等，此时实现同步，同步环2与结合齿轮的转速相同。在换挡力的继续作用下，所产生的拨环力矩将使同步环2转动一角度，从而使两锁止斜面脱开，此时齿套1即可自由地通过同步环2而与结合齿轮上的齿结构啮合，完成换挡操作，换挡侧同步环2则在磁力的作用下归位。

本申请还提出了一种车辆。

根据本申请实施例的车辆，设置有上述任一种实施例所述的同步器100，齿套1与同步环2采用磁性组件吸附配合，极大地简化了同步器100的结构，减少了零部件的设置，且在齿套1和同步环2安装配合时，磁性组件可起到磁吸定位的作用，降低同步环2的磨损，减少摩擦损失，提高同步环2的使用寿命，减少打齿的风险，在保证同步容量的同时，结构紧凑且易于实现搭载，可靠性和稳定性良好，利于提升整车的操作性能和使用舒适性。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种同步器(100)，其特征在于，包括：

齿套(1)；

同步环(2)，所述齿套(1)与所述同步环(2)的外环(23)通过磁性组件配合；

结合齿轮，所述结合齿轮与所述同步环(2)沿轴向依次布置，且所述齿套(1)适于通过所述磁性组件驱动所述同步环(2)的外环(23)沿轴向移动实现预同步，所述齿套(1)继续移动，以使所述齿套(1)与所述结合齿轮选择性地结合。

2.根据权利要求1所述的同步器(100)，其特征在于，所述磁性组件包括设于所述同步环(2)的第一磁性件(24)和设于所述齿套(1)的第二磁性件(11)，所述第一磁性件(24)与所述第二磁性件(11)磁吸配合，且所述第一磁性件(24)与所述第二磁性件(11)中的至少一个为磁铁。

3.根据权利要求2所述的同步器(100)，其特征在于，所述齿套(1)套设于所述同步环(2)外，且所述第一磁性件(24)设于所述同步环(2)的外周壁，所述第二磁性件(11)设于所述齿套(1)的内周壁。

4.根据权利要求3所述的同步器(100)，其特征在于，所述同步环(2)的外周壁具有第一安装槽，所述齿套(1)的内周壁设有第二安装槽，所述第一磁性件(24)和所述第二磁性件(11)分别设于所述第一安装槽和所述第二安装槽且朝向彼此裸露。

5.根据权利要求4所述的同步器(100)，其特征在于，所述第一磁性件(24)的至少部分沿径向向外凸出于所述第一安装槽。

6.根据权利要求3所述的同步器(100)，其特征在于，所述第一磁性件(24)和所述第二磁性件(11)均为至少一个，且至少一个所述第一磁性件(24)与至少一个所述第二磁性件(11)一一对应地配合。

7.根据权利要求6所述的同步器(100)，其特征在于，所述第一磁性件(24)和所述第二磁性件(11)均为多个，且多个所述第一磁性件(24)沿轴向间隔开布置于所述同步环(2)的外周壁，多个所述第二磁性件(11)沿轴向间隔开布置于所述齿套(1)的内周壁。

8.根据权利要求2所述的同步器(100)，其特征在于，所述同步环(2)包括内环(21)、中间环(22)和所述外环(23)，所述内环(21)、中间环(22)和所述外环(23)沿径向由内向外依次套设，所述第一磁性件(24)设于所述外环(23)的外周壁，且所述齿套(1)适于与所述结合齿轮选择性地结合。

9.根据权利要求2所述的同步器(100)，其特征在于，所述结合齿轮包括位于所述同步环(2)的轴向两端的第一结合齿轮(31)和第二结合齿轮(32)，所述齿套(1)适于选择性地与所述第一结合齿轮(31)和所述第二结合齿轮(32)中的一个结合。

10.一种车辆，其特征在于，设置有权利要求1-9中任一项所述的同步器(100)。

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