CN205895967U - 提升换挡性能的同步器 - Google Patents
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Abstract
一种汽车变速器技术领域的提升换挡性能的同步器，包括：齿套、齿毂、同步环和结合齿圈，其中：齿套与齿毂间隙配合，同步环与齿套间隙配合，结合齿圈与齿毂对应设置并与齿套间隙配合；同步环/齿套的配合间隙大于齿套/齿毂的配合间隙。本实用新型通过在齿套上设置少量宽齿槽，并在同步环上相应设置加厚齿，防止同步环与结齿套配合时出现卡滞；通过在齿套上设置长齿与短齿减小换档的二次冲击；通过齿套上宽齿槽与齿毂上的加厚齿配合防止脱档和抖动。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种汽车变速器领域的技术，具体是一种提升换挡性能的同步器。
背景技术
随着变速器技术的发展及日趋成熟，同步器得到了广泛应用，尤其在手动变速器和双离合变速器中，同步器已成为必不可少的零部件之一。但随着客户对换档性能的日益重视，传统结构的同步器已经无法满足要求。目前针对传统结构同步器的使用，主要暴露出以下问题，一、同步器工作过程中，齿套穿越同步环锁止齿时，因同步环锁止齿碰到齿套倒锥结构的尾锥部分，而阻滞齿套沿进档方向运动，从而产生明显的顿挫感；二、齿套锁止结构与结合齿圈倒角结构碰撞会产生冲击，称为二次冲击。二次冲击严重时，会严重影响换档平顺性。上述几类问题已越来越多的反映在整车上，并引起客户抱怨，提出新结构的同步器已迫在眉睫。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中由于干涉造成的啮合强度不够和脱档等缺陷，提出了一种提升换挡性能的同步器，通过在齿套上设置少量宽齿槽，并在同步环上相应设置加厚齿，防止同步环与结齿套配合时出现卡滞；通过在齿套上设置长齿与短齿减小换档的二次冲击；通过齿套上宽齿槽与齿毂上的加厚齿配合防止脱档和抖动。
本实用新型是通过以下技术方案实现的，
本实用新型包括：齿套、齿毂、同步环和结合齿圈，其中：齿套与齿毂间隙配合，同步环与齿套间隙配合，结合齿圈与齿毂对应设置并与齿套间隙配合；同步环/齿套的配合间隙大于齿套/齿毂的配合间隙；
所述的齿套包括：第一内花键齿、第二内花键齿、第三内花键齿和第四内花键齿，其中：齿套内环向阵列有若干导向区，各导向区内两侧均设有第三内花键齿，第三内花键齿之间设有第四内花键齿，相邻两个导向区之间的非导向区均布有交替设置的第一内花键齿和第二内花键齿，导向区的第三内花键齿与非导向区的第一内花键齿相邻设置；
所述交替设置的第一内花键齿和第二内花键齿之间、相邻设置的第一内花键齿和第三内花键齿之间形成第一齿槽；所述的导向区内设有宽齿槽；宽齿槽的宽度大于第一齿槽宽度；
所述的齿毂设有与第一齿槽间隙配合的第一外花键齿、与宽齿槽间隙配合的第二外花键齿；
所述的同步环设有与宽齿槽间隙配合的第四外花键齿，并设有与第一内花键齿和第二内花键齿之间的第一齿槽间隙配合的第三外花键齿。
所述的第一内花键齿和第二内花键齿的两端上下两侧均设有锁止斜面和倒锥结构，所述的第三内花键齿两端上下两侧分别设有直齿面和锁止斜面、倒锥结构，所述的第四内花键齿两端均设有直齿面；所述的第三内花键齿的直齿面朝向导向区，锁止斜面和倒锥结构朝向非导向区。
所述的倒锥结构包括倒锥角和尾锥角。
所述的第一齿槽/第一外花键齿的配合间隙与宽齿槽/第二外花键齿的配合间隙相等。
所述的第一齿槽/第三外花键齿的配合间隙与宽齿槽/第四外花键齿的配合间隙相等。
所述的第一内花键齿为长齿、第二内花键齿为短齿，第二内花键齿相对于第一内花键齿的缩进量为L，L为0.2～0.4。
优选地，所述的导向区数量为3个，所述的各导向区内宽齿槽数量为2个。
所述的结合齿圈环向均布有结合齿，所述的结合齿设置有倒角结构和啮合锁定结构。
技术效果
与现有技术相比，本装置通过在齿套上设置宽齿槽，能够在同步环与齿套齿槽配合时实现导向，保证同步环上第一外花键齿避开齿套内倒锥结构上的尾锥角部分，避免造成卡滞、产生顿挫感；齿套上设置的第一内花键齿为长齿，不仅减少了二次冲击的机率，而且缩短了空行程，减小了齿套与结合齿圈之间的转速差、降低了二次冲击的力度；而齿套内的直齿面与齿毂第二外花键齿配合，能够增大支撑长度，不仅更好地控制了非工作状态下同步器总成的偏摆量，而且能控制挂完档后同步器总成的偏摆，能避免因偏摆量过大，造成抖动或脱档。
附图说明
图1为本实用新型的爆炸结构图；
图中：同步环中的方框处为缺齿处，此处对应着齿套上的长齿；圆框处为外花键齿；
图2为本实用新型中花键结构平面展开示意图；
图3为本实用新型换档过程中，齿套穿越同步环时的内部结构位置关系图；
图中：(a)为轴向剖视图，(b)为平面展开示意图；
图4为本实用新型换档过程中，二次冲击时内部结构示意图；
图中：(a)为同步器的轴向剖视图，(b)为平面展开示意图；
图5为本实用新型换档完成时内部结构示意图；
图中：(a)为轴向剖视图，(b)为平面展开示意图；
图中：齿套1、齿毂2、同步环3、结合齿圈4、导向区5、非导向区6、直齿面7、锁止斜面8、倒锥结构9、结合齿10、第一内花键齿11、第二内花键齿12、第三内花键齿13、第四内花键齿14、第一齿槽15、宽齿槽16、第一外花键齿21、第二外花键齿22、第三外花键齿31、第四外花键齿32、倒角结构41、啮合锁定结构42、倒锥角91、尾锥角92。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例包括：齿套1、齿毂2、同步环3和结合齿圈4，其中：齿套1与齿毂2间隙配合，同步环3与齿套1间隙配合，结合齿圈4与齿毂2对应设置并与齿套1间隙配合；同步环3/齿套1的配合间隙大于齿套1/齿毂2的配合间隙；
所述的齿套1包括：第一内花键齿11、第二内花键齿12、第三内花键齿13和第四内花键齿14，其中：齿套1内环向阵列有若干导向区5，各导向区5内两侧均设有第三内花键齿13，第三内花键齿13之间设有第四内花键齿14，相邻两个导向区5之间的非导向区6均布有交替设置的第一内花键齿11和第二内花键齿12，导向区5的第三内花键齿13与非导向区6的第一内花键齿11相邻设置；
所述交替设置的第一内花键齿11和第二内花键齿12之间、相邻设置的第一内花键齿11和第三内花键齿13之间形成第一齿槽15；所述的导向区5内设有宽齿槽16；宽齿槽16的宽度大于第一齿槽15的宽度，优选为宽齿槽的宽度B1等于第一齿槽宽度B2加上两侧倒锥深度B3，即B1＝B2+2×B3。
所述的齿毂2设有与第一齿槽15间隙配合的第一外花键齿21、与宽齿槽16间隙配合的第二外花键齿22；
所述的同步环3设有与宽齿槽16间隙配合的第四外花键齿32，并设有与第一内花键齿11和第二内花键齿12之间的第一齿槽15间隙配合的第三外花键齿31。
如图2所示，所述的第一内花键齿11和第二内花键齿12的两端上下两侧均设有锁止斜面8和倒锥结构9，所述的第三内花键齿13两端上下两侧分别设有直齿面7和锁止斜面8、倒锥结构9，所述的第四内花键齿14两端均设有直齿面7；所述的第三内花键齿13的直齿面7朝向导向区5，锁止斜面8和倒锥结构9朝向非导向区6。
所述的倒锥结构9包括倒锥角91和尾锥角92。
所述的第一齿槽15/第一外花键齿21的配合间隙与宽齿槽16/第二外花键齿22的配合间隙相等。
所述的第一齿槽15/第三外花键齿31的配合间隙与宽齿槽16/第四外花键齿32的配合间隙相等。
所述的第一内花键齿11为长齿、第二内花键齿12为短齿，第二内花键齿12相对于第一内花键齿11的缩进量为L。
优选地，所述的导向区5数量为3个，所述的各导向区5内宽齿槽16数量为2个。
所述的结合齿圈4环向均布有结合齿10，所述的结合齿10设置有倒角结构41和啮合锁定结构42。
本实用新型在工作时：
如图2和图3所示，同步环3与结合齿圈4实现同步、齿套1完成拨环后，齿套1自由滑行；在齿套1自由滑行阶段中，齿套1的宽齿槽16与同步环3的第四外花键齿32配合构成导向结构，同步环3轴向和周向的运动由第四外花键齿32决定，控制第三外花键齿31与齿套1的倒锥结构8保持一定的间隙，避免同步环3碰撞齿套1的尾锥角92产生卡滞；
如图2和图4所示，第二内花键齿12相对于第一内花键齿11的缩进量为L，保证第一内花键齿11的锁止斜面8在与结合齿圈4的倒角结构41碰撞时，第二内花键齿12与结合齿圈4的倒角结构41保持一定的间隙，减少了二次冲击发生的机率；同时缩短了空行程，减小了齿套1与结合齿圈4之间的转速差，进一步降低了二次冲击的力度；
如图2和图5所示，完成换档后，齿套1内宽齿槽16的直齿面7与第四外花键齿32配合，能够增大支撑长度，不仅更好地控制非工作状态下同步器总成的偏摆量，而且能控制挂完档后，同步器总成的偏摆，避免因偏摆量过大，造成抖动或脱档。
Claims (10)
1.一种提升换挡性能的同步器，其特征在于，包括：齿套、齿毂、同步环和结合齿圈，其中：齿套与齿毂间隙配合，同步环与齿套间隙配合，结合齿圈与齿毂对应设置并与齿套间隙配合；同步环/齿套的配合间隙大于齿套/齿毂的配合间隙；
所述的齿套包括：第一内花键齿、第二内花键齿、第三内花键齿和第四内花键齿，其中：齿套内环向阵列有若干导向区，各导向区内两侧均设有第三内花键齿，第三内花键齿之间设有第四内花键齿，相邻两个导向区之间的非导向区均布有交替设置的第一内花键齿和第二内花键齿，导向区的第三内花键齿与非导向区的第一内花键齿相邻设置；
所述交替设置的第一内花键齿和第二内花键齿之间、相邻设置的第一内花键齿和第三内花键齿之间形成第一齿槽；所述的导向区内设有宽齿槽；
所述的齿毂设有与第一齿槽间隙配合的第一外花键齿、与宽齿槽间隙配合的第二外花键齿；
所述的同步环设有与宽齿槽间隙配合的第四外花键齿，并设有与第一内花键齿和第二内花键齿之间的第一齿槽间隙配合的第三外花键齿。
2.根据权利要求1所述的提升换挡性能的同步器，其特征是，所述的第一内花键齿和第二内花键齿的两端上下两侧均设有锁止斜面和倒锥结构，所述的第三内花键齿两端上下两侧分别设有直齿面和锁止斜面、倒锥结构，所述的第四内花键齿两端均设有直齿面；所述的第三内花键齿的直齿面朝向导向区，锁止斜面和倒锥结构朝向非导向区。
3.根据权利要求2所述的提升换挡性能的同步器，其特征是，所述的倒锥结构包括倒锥角和尾锥角。
4.根据权利要求1所述的提升换挡性能的同步器，其特征是，所述的第一齿槽/第一外花键齿的配合间隙与宽齿槽/第二外花键齿的配合间隙相等。
5.根据权利要求1所述的提升换挡性能的同步器，其特征是，所述的第一齿槽/第三外花键齿的配合间隙与宽齿槽/第四外花键齿的配合间隙相等。
6.根据权利要求1或2所述的提升换挡性能的同步器，其特征是，所述的第一内花键齿为长齿、第二内花键齿为短齿，第二内花键齿相对于第一内花键齿的缩进量为L，L为0.2～0.4。
7.根据权利要求1和2所述的提升换挡性能的同步器，其特征是，所述的导向区数量为3个，所述的各导向区内宽齿槽数量为2个。
8.根据权利要求1所述的提升换挡性能的同步器，其特征是，所述的结合齿圈环向均布有结合齿，所述的结合齿设置有倒角结构和啮合锁定结构。
9.根据权利要求1所述的提升换挡性能的同步器，其特征是，所述的宽齿槽的宽度大于第一齿槽宽度。
10.根据权利要求1或9所述的提升换挡性能的同步器，其特征是，所述的宽齿槽的宽度B1等于第一齿槽宽度B2加上两侧倒锥深度B3，即B1＝B2+2×B3。
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