CN211874976U - 具有自增力及导向一体结构的同步器 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种具有自增力及导向一体结构的同步器，包括设置在传动轴上的齿毂，以及齿套、结合齿，所述结合齿上套设有齿环，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；齿毂上设有一滑块槽，滑块槽内设有滑块，所述滑块呈块状，其侧面为对称结构，且设有可使其在所述滑块槽内顺畅滑动的导向结构以及用以对所述齿环提供自增力的自增力结构，所述导向结构和自增力结构平滑过渡。本实用新型的有益效果主要体现在：安全可靠，在预挂挡时，施力面对增力面施加斜向总作用力，总作用力可分解为轴向力和周向力，轴向力可推动齿环对结合齿施加作用力，从而可减少换挡拨叉对齿套施加的作用力，降低换挡力，提高换挡舒适感和品质。

Description

具有自增力及导向一体结构的同步器

技术领域

本实用新型涉及装配技术领域，具体而言，尤其涉及一种具有自增力及导向一体结构的同步器。

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。

对于普通的同步器换挡，其换挡力由手柄通过排档器、操纵机构到拨叉、同步器齿套直接推动同步器滑块顶压同步器齿环去同步结合齿和同步器齿毂，此时若速差过大，同步容量设计不足，在换挡时间一定的前提下，换挡力就特别大，严重影响换挡品质及换挡舒适性。

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，提供一种具有自增力及导向一体结构的同步器。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种具有自增力及导向一体结构的同步器，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；所述结合齿上套设有齿环，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；所述齿毂的外周上轴向设有滑块槽，所述滑块槽内配设有可在其内轴向滑动的滑块，所述滑块呈块状，其顶面上设有与所述齿套的内花键相啮合的外花键；其侧面为对称结构，且设有可使其在所述滑块槽内顺畅滑动的导向结构以及用以对所述齿环提供自增力的自增力结构，所述导向结构和自增力结构平滑过渡。

优选的，所述导向结构包括对称设置在所述滑块两侧的凹槽，所述凹槽呈等腰梯形状，其两端设有设置在所述滑块端侧的导向平面，位于所述滑块两侧的导向平面之间的距离等于所述滑块槽的周向宽度，位于所述滑块两侧的所述凹槽之间的距离小于所述滑块槽的周向宽度。

优选的，所述自增力结构包括设置在所述凹槽上的斜面和设置在所述滑块槽端侧的施压平面，所述凹槽的斜面为增力面，所述施压平面为施力面，所述增力面和施力面的剖切线均为线性函数，且两者的斜率相同。

优选的，所述斜面连接于所述导向平面与凹槽之间。

优选的，所述齿环上设有呈槽型状的限位槽，所述限位槽可与所述滑块配合限制所述齿环周向转动。

优选的，所述齿毂与所述限位槽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：与现有技术相比，安全可靠，在预挂挡时，施力面对增力面施加斜向总作用力，总作用力可分解为轴向力和周向力，轴向力可推动齿环对结合齿施加作用力，从而可减少换挡拨叉对齿套施加的作用力，降低换挡力，提高换挡舒适感和品质。另外，导向结构的设置可对滑块在滑动槽内滑动起导向作用，使滑块在滑块槽内滑动更加顺畅，达到了降噪的效果，提高换挡舒适感。导向结构和自增力结构两者结合，简单方便。

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：本实用新型中滑块的立体图；

图4：本实用新型中齿毂的立体图；

图5：本实用新型中增力原理示意图。

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5所示，本实用新型揭示了一种具有自增力及导向一体结构的同步器，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。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。所述结合齿2上套设有齿环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。

所述齿毂1上设有一滑块槽11，所述滑块槽11内设有可在其内顺畅轴向滑动的滑块5，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。

本实用新型的设计要点在于：所述滑块5呈块状，其顶面上设有与所述齿套4的内花键相啮合的外花键56。其侧面为对称结构，且设有可使其在所述滑块槽11内顺畅滑动的导向结构以及用以对所述齿环3提供自增力的自增力结构。

具体地，所述导向结构包括对称设置在所述滑块5两侧的凹槽51，所述凹槽呈等腰梯形状，其两端设有设置在所述滑块5端侧的导向平面57，位于所述滑块5两侧的导向平面57之间的距离等于所述滑块槽11的周向宽度，位于所述滑块5两侧的所述凹槽51之间的距离小于所述滑块槽11的周向宽度。上述结构的设计可对滑块在滑动槽内滑动起导向作用，使滑块在滑块槽内滑动更加顺畅，达到了降噪的效果，提高换挡舒适感。另外，由于凹槽51的结构设置，在预挂挡时，左侧的所述齿环与结合齿的顶锥面之间产生摩擦力，带动齿环3偏转一个角度，所述齿环3带动滑块4偏转一个角度，致使所述齿毂上的施力面与滑块上的增力面紧贴，如图5所示。

所述自增力结构包括设置在所述凹槽51上的斜面55和设置在所述滑块槽11端侧的施压平面12，所述凹槽51的斜面55为增力面，所述施压平面12为施力面，所述增力面和施力面的剖切线均为线性函数，且两者的斜率相同。

具体如图5所示，在预挂挡时，所述施力面可对所述增力面施加斜向总作用力F1，总作用力F1分解为轴向力F2和轴向力F0，所述轴向力F0即为自增力。所述轴向力F0可推动齿环对结合齿施加作用力，从而可减少换挡拨叉对齿套施加的作用力，极大地提高换挡品质。进一步的，所述斜面55连接于所述导向平面57与凹槽51之间，且平滑过渡，以最大程度上减少摩擦，延长使用寿命。

本实施例中，所述齿环3上设有呈槽型状的限位槽32，所述限位槽32可与所述滑块5配合限制所述齿环3周向转动。

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，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，带动齿环3 偏转一个角度，所述齿环3带动滑块4偏转一个角度，致使齿毂上的施力面与滑块上的增力面紧贴。与此同时，齿毂上的施力面与滑块上的增力面相互作用，施力面对增力面产生总作用力F1，总作用力F1会在轴向方向有一轴向力F0。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与所述限位槽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的锁止面正对结合齿的锁止面，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。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 (8)

1.具有自增力及导向一体结构的同步器，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；所述结合齿（2）上套设有齿环（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；其特征在于：所述齿毂（1）的外周上轴向设有滑块槽（11），所述滑块槽（11）内配设有可在其内轴向滑动的滑块（5），所述滑块（5）呈块状，其顶面上设有与所述齿套（4）的内花键相啮合的外花键（56）；其侧面为对称结构，且设有可使其在所述滑块槽（11）内顺畅滑动的导向结构以及用以对所述齿环（3）提供自增力的自增力结构，所述导向结构和自增力结构平滑过渡。

2.根据权利要求1所述的具有自增力及导向一体结构的同步器，其特征在于：所述导向结构包括对称设置在所述滑块（5）两侧的凹槽（51），所述凹槽呈等腰梯形状，其两端设有设置在所述滑块（5）端侧的导向平面（57），位于所述滑块（5）两侧的导向平面（57）之间的距离等于所述滑块槽（11）的周向宽度，位于所述滑块（5）两侧的所述凹槽（51）之间的距离小于所述滑块槽（11）的周向宽度。

3.根据权利要求2所述的具有自增力及导向一体结构的同步器，其特征在于：所述自增力结构包括设置在所述凹槽（51）上的斜面（55）和设置在所述滑块槽（11）端侧的施压平面（12），所述凹槽（51）的斜面（55）为增力面，所述施压平面（12）为施力面，所述增力面和施力面的剖切线均为线性函数，且两者的斜率相同。

4.根据权利要求3所述的具有自增力及导向一体结构的同步器，其特征在于：所述斜面（55）连接于所述导向平面（57）与凹槽（51）之间。

5.根据权利要求1所述的具有自增力及导向一体结构的同步器，其特征在于：所述齿环（3）上设有呈槽型状的限位槽（32），所述限位槽（32）可与所述滑块（5）配合限制所述齿环（3）周向转动。

6.根据权利要求5所述的具有自增力及导向一体结构的同步器，其特征在于：所述齿毂（1）与所述限位槽（32）相配合限制所述齿环（3）转动的最大距离为1/2个齿厚。

7.根据权利要求1至6任一所述的具有自增力及导向一体结构的同步器，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。

8.根据权利要求7所述的具有自增力及导向一体结构的同步器，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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