CN211423211U - 自脱环式同步器 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种自脱环式同步器，包括设置在传动轴上的齿毂，齿毂的外花键与齿套的内花键啮合连接，且齿套可相对齿毂轴向滑动，以使齿套的内花键可与结合齿的外花键相啮合；齿毂上设有一滑块槽，滑块槽内设有一滑块；滑块与结合齿之间还设有齿环，齿环的底锥面可选择地与结合齿的顶锥面配合摩擦产生同步力矩，形成挂挡侧，远离挂挡侧对称设置的为脱挡侧，在挂挡侧进行挂挡时，脱挡侧的齿环的顶面为受力面，脱挡侧的滑块的底面为施力面，且施力面与受力面紧贴而形成力传递。本实用新型的有益效果主要体现在：通过齿环异形设计，在换挡的过程中非换挡侧的齿环能够自动完全脱离结合齿，完全杜绝结合齿和齿环未及时脱离而烧环问题的发生，从而提高同步器寿命。

Description

自脱环式同步器

技术领域

本实用新型涉及装配技术领域，具体而言，尤其涉及一种自脱环式同步器。

背景技术

汽车在行车的过程中需不断的换挡以满足其动力性和燃油经济性要求，同步器是汽车变速器换挡的一种常用形式。同步器总成是汽车手动变速箱的一个关键部件。它的主要作用是利用同步器齿环的摩擦锥面来抵抗换挡前后的转速差，使输入输出端的速度同步，从而实现换挡。

一般常用的同步器在换挡后，其非换挡侧的同步器齿环需要靠同步器齿环的离心力以及结合齿和同步器齿环锥面的润滑作用才能脱离结合齿，如果在间隙设计不合理，润滑效果不好的情况下，很容易沾环，同步器齿环不能及时脱离结合齿，从而造成烧环，直接造成同步器寿命及换挡品质的下降。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种自脱环式同步器。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种自脱环式同步器，包括设置在传动轴上的齿毂，所述齿毂的外花键与齿套的内花键啮合连接，且所述齿套可相对所述齿毂轴向滑动，以使所述齿套的内花键可选择地与设置在所述齿毂两侧的结合齿的外花键相啮合；所述齿毂上设有一滑块槽，所述滑块槽内设有一可相对所述齿毂轴向滑动的滑块；所述滑块与所述结合齿之间还设有齿环，所述齿环的底锥面可选择地与所述结合齿的顶锥面配合摩擦产生同步力矩，形成挂挡侧，远离所述挂挡侧对称设置的为脱挡侧，在挂挡侧进行挂挡时，所述脱挡侧的齿环的顶面为受力面，所述脱挡侧的滑块的底面为施力面，且所述施力面与所述受力面紧贴而形成力传递。

优选的，所述齿环的顶面与其移动方向所在的平面形成的夹角小于或等于所述滑块的底面与其移动方向所在的平面形成的夹角。

优选的，所述滑块的底面与其移动方向所在的平面形成的夹角的角度小于或等于30°。

优选的，所述齿环的顶面的剖切线及所述滑块的底面的剖切线均为线性函数，且两者的斜率为相反数。

优选的，所述齿环至少包括本体以及固设在所述本体上且离散向外延伸的脱环块，所述脱环块的顶面为受力面。

优选的，所述齿环还包括固设在所述本体上位于所述相邻脱环块之间的限位块，所述限位块为冲耳结构或方形凸起结构，所述限位块与所述齿毂的限位结构配合以限制所述齿环的周向转动。

优选的，所述脱环块的施力面为斜面或弧形面，且所述滑块的施力面与之相配。

优选的，所述齿毂与所述限位块相配合限制所述齿环转动的最大距离为1/2个齿厚。

优选的，所述滑块内开设有一容置槽，所述容置槽内抵接有一弹簧，所述弹簧的另一端抵接于设置在所述容置槽内的钢球，所述钢球的直径大于所述容置槽的直径；所述钢球至少部分延伸置于所述容置槽外，且延伸置于所述容置槽外的所述钢球与设置在所述齿套上的球窝槽抵接。

优选的，所述齿套的外圆周上设有与拨叉相匹配的槽口。

本实用新型的有益效果主要体现在：结构精巧，设计新颖，该装置安全可靠，通过齿环异形设计，在换挡的过程中非换挡侧的齿环能够自动完全脱离结合齿，完全杜绝结合齿和齿环未及时脱离而烧环问题的发生，从而提高同步器寿命，提升换挡品质，具有较广的适用性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1：本实用新型的剖视图；

图2：本实用新型中齿环的立体图；

图3：本实用新型自脱环同步器装置的原理图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限于本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图3所示，本实用新型揭示了一种自脱环式同步器，包括设置在传动轴上的齿毂1，所述齿毂1的外花键与齿套4的内花键啮合连接，且所述齿套4可相对所述齿毂1轴向滑动，且所述齿套4可相对所述齿毂1轴向滑动，以使所述齿套4的内花键可选择地与设置在所述齿毂1两侧的结合齿2的外花键相啮合。另外，所述齿套4的外圆周上设有与拨叉相匹配的槽口42，此槽口42与拨叉配合传递换挡力。

本实施例中，所述齿毂1上设有一滑块槽11，所述滑块槽11内设有一可相对所述齿毂1轴向滑动的滑块5，所述滑块5能够在所述齿毂1的导向结构中轴向滑动。所述齿毂1的导向结构中为现有技术，因此，不做过多赘述。所述滑块5内开设有一容置槽52，所述容置槽52内抵接有一弹簧53，所述弹簧53的另一端抵接于设置在所述容置槽52内的钢球54，所述钢球54的直径大于所述容置槽52的直径；所述钢球54至少部分延伸置于所述容置槽52外，且延伸置于所述容置槽52外的所述钢球54与设置在所述齿套4上的球窝槽41抵接。当所述齿套4刚开始移动时，可以通过所述钢球54带动所述滑块5同时移动；当所述滑块5被限位后而齿套4仍然继续移动时，所述钢球54被所述齿套4的内侧面驱动而挤压所述弹簧53，此时所述齿套4与所述滑块5之间具有相对运动。

所述滑块5与所述结合齿2之间还设有齿环3，所述齿环3的底锥面31可选择地与所述结合齿2的顶锥面21配合摩擦产生同步力矩，形成挂挡侧，远离所述挂挡侧对称设置的为脱挡侧。

本实用新型的设计要点在于：在挂挡侧进行挂挡时，所述脱挡侧的齿环3的顶面32为受力面，所述脱挡侧的滑块5的底面51为施力面，且所述施力面与所述受力面紧贴而形成力传递。优选的，所述施力面为斜面，所述滑块5的施力面为与之相匹配的斜面，通过施力面和受力面相配合可使滑块与齿环相对同步偏转，避免结合齿和齿环未及时脱离而烧环问题的发生。另外，所述施力面为弧形面，所述滑块5的施力面为与之相匹配的弧形面，均采用弧形面以最大程度上增加两者的接触面积，增加摩擦力，达到最优的拉动效果。

本实施例中，所述齿环3的顶面32与其移动方向所在的平面形成的夹角小于或等于所述滑块5的底面51与其移动方向所在的平面形成的夹角。优选的，所述滑块5的底面51与其移动方向所在的平面形成的夹角的角度小于或等于30°，以实现最便捷式的加工更换维修，提高安装效率。当然，所述滑块5的底面51与其移动方向所在的平面形成的夹角亦可为其它角度，均属于实用新型的保护范畴。

具体如图2所示，所述齿环3至少包括本体33以及固设在所述本体33上且离散向外延伸的脱环块35，所述脱环块35的顶面32为受力面，所述齿环3的顶面32的剖切线及所述滑块5的底面51的剖切线均为线性函数，且两者的斜率为相反数。该设计可起到隔离作用，确保在换挡的过程中非换挡侧（即脱挡侧）的齿环能够自动完全脱离结合齿，并且能提高挂挡和脱挡的匹配度，基本达到同时进行，完全杜绝结合齿和齿环未及时脱离而烧环问题的发生，从而提高同步器寿命，提升换挡品质，具有较广的适用性。

进一步的，所述齿环3还包括固设在所述本体33上位于所述相邻脱环块35之间的限位块34，所述限位块为冲耳结构或方形凸起结构，所述限位块34与所述齿毂1的限位结构配合以限制所述齿环3的周向转动，所述齿毂1的限位结构为现有技术，因此，不做过多赘述。

具体如图3所示，当齿套4带动滑块5向左移动时，所述滑块5会给右侧齿环3一个向左的作用力合力F脱，在此F脱脱环力的作用下，右侧的所述齿环3脱离所述结合齿2，即在左侧进挡的同时，右侧所述齿环3脱离所述结合齿，从而避免右侧所述齿环3烧灼，提高同步器使用寿命。

下面简单阐述一下本实用新型的工作过程，在需要执行换挡操作时，如图1所示，暂定向左侧挂挡，拨叉向左移动从而带动所述齿套4向左移动，所述齿套4的轴向移动通过钢球传递给所述滑块5，从而带动所述滑块5向左移动，所述滑块向左移动的同时消除其与所述齿环之间的间隙，所述滑块5带动右侧的所述齿环3同步向左移动，使之脱离右侧的所述结合齿2。同时，所述滑块5继续向左移动顶压左侧的所述齿环3，左侧的所述齿环与结合齿的顶锥面之间产生摩擦力矩，使同步器预挂挡，所述齿环上的限位块与齿毂1相配合，限制所述齿环3的转动。所述齿毂1与所述限位块34相配合限制所述齿环3转动的最大距离为1/2个齿厚，使齿环3的锁止面正对齿套的锁止面，此时滑块5压紧齿环不再向左运动，由于滑块顶压齿环的力有限，齿环3相对结合齿2有转速差，无法使之同步。接着，所述齿套4压缩钢球继续向左运动，消除齿套4与齿环3的间隙后，齿套4的锁止面顶压齿环3的锁止面继续增大对齿环3的顶压力，随着此顶压力的不断增大，齿环锥面与结合齿锥面间的摩擦力矩不断增大，随着时间的进行，齿环3的转速会与结合齿2的转速相同，此时齿套4便很容易越过齿环3挂入左侧（挂挡侧）的结合齿2中，实现左侧挡位的挂挡。在此过程中，右侧（退挡侧）的所述齿环3能自动且有效地脱离结合齿2，有效防止右侧齿环3的烧蚀。向右侧换挡亦同理，因此，不再赘述。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.自脱环式同步器，包括设置在传动轴上的齿毂（1），所述齿毂（1）的外花键与齿套（4）的内花键啮合连接，且所述齿套（4）可相对所述齿毂（1）轴向滑动，以使所述齿套（4）的内花键可选择地与设置在所述齿毂（1）两侧的结合齿（2）的外花键相啮合；所述齿毂（1）上设有一滑块槽（11），所述滑块槽（11）内设有一可相对所述齿毂（1）轴向滑动的滑块（5）；所述滑块（5）与所述结合齿（2）之间还设有齿环（3），所述齿环（3）的底锥面（31）可选择地与所述结合齿（2）的顶锥面（21）配合摩擦产生同步力矩，形成挂挡侧，远离所述挂挡侧对称设置的为脱挡侧，其特征在于：在挂挡侧进行挂挡时，所述脱挡侧的齿环（3）的顶面（32）为受力面，所述脱挡侧的滑块（5）的底面（51）为施力面，且所述施力面与所述受力面紧贴而形成力传递。

2.根据权利要求1所述的自脱环式同步器，其特征在于：所述齿环（3）的顶面（32）与其移动方向所在的平面形成的夹角小于或等于所述滑块（5）的底面（51）与其移动方向所在的平面形成的夹角。

3.根据权利要求2所述的自脱环式同步器，其特征在于：所述滑块（5）的底面（51）与其移动方向所在的平面形成的夹角的角度小于或等于30°。

4.根据权利要求2所述的自脱环式同步器，其特征在于：所述齿环（3）的顶面（32）的剖切线及所述滑块（5）的底面（51）的剖切线均为线性函数，且两者的斜率为相反数。

5.根据权利要求1所述的自脱环式同步器，其特征在于：所述齿环（3）至少包括本体（33）以及固设在所述本体（33）上且离散向外延伸的脱环块（35），所述脱环块（35）的顶面（32）为受力面。

6.根据权利要求5所述的自脱环式同步器，其特征在于：所述齿环（3）还包括固设在所述本体（33）上位于所述相邻脱环块（35）之间的限位块（34），所述限位块为冲耳结构或方形凸起结构，所述限位块（34）与所述齿毂（1）的限位结构配合以限制所述齿环（3）的周向转动。

7.根据权利要求4所述的自脱环式同步器，其特征在于：所述脱环块（35）的施力面为斜面或弧形面，且所述滑块（5）的施力面与之相配。

8.根据权利要求6所述的自脱环式同步器，其特征在于：所述齿毂（1）与所述限位块（34）相配合限制所述齿环（3）转动的最大距离为1/2个齿厚。

9.根据权利要求1至7任一所述的自脱环式同步器，其特征在于：所述滑块（5）内开设有一容置槽（52），所述容置槽（52）内抵接有一弹簧（53），所述弹簧（53）的另一端抵接于设置在所述容置槽（52）内的钢球（54），所述钢球（54）的直径大于所述容置槽（52）的直径；所述钢球（54）至少部分延伸置于所述容置槽（52）外，且延伸置于所述容置槽（52）外的所述钢球（54）与设置在所述齿套（4）上的球窝槽（41）抵接。

10.根据权利要求8所述的自脱环式同步器，其特征在于：所述齿套（4）的外圆周上设有与拨叉相匹配的槽口（42）。

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