CN216768147U - 一种同步器及变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及同步器技术领域，公开了一种同步器及变速器，其包括同轴设置的齿套、齿毂、同步环和结合齿，齿毂的内环面上设有用于与输出轴相配合的第一内花键，齿毂的外环面上设有多个轴向贯通的卡槽，各所述卡槽的两端为轴向向外扩展的喇叭口；同步环包括同步环本体，同步环本体的外环面上设有多个卡接件，各卡接件可卡设于卡槽中，且各卡接件可在卡槽中沿轴向移动；通过增加齿毂上的卡槽，改进同步环上的卡接件结构，使得同步环上的卡接件与卡槽的增力斜面相互配合，依靠齿毂的转动为同步环提供附加轴向力，降低作用于齿套上的换挡力，实现了同样的换挡力产生更大的同步力矩的效果，使得换挡操作轻便迅速，提高换挡舒适度。

Description

一种同步器及变速器

技术领域

本实用新型涉及同步器技术领域，特别是涉及一种同步器及变速器。

背景技术

同步器是汽车变速器中的重要组件，在实现汽车换挡过程中的平稳、轻便、迅速、无冲击、无噪音以及延长齿轮寿命等方面，起着重要的作用。常用的惯性同步器包括齿套、齿毂、同步环和结合齿，换挡时，齿套推动同步环向结合齿靠近，同步环和结合齿通过摩擦配合，使结合齿完成同步转动，进而使齿套顺利进入结合齿传递动力，完成换挡动作。

目前，现有同步器的换挡过程是通过齿套将换挡力传递给同步环，以推动同步环向结合齿方向靠近，这种方案的换挡力仅靠齿套提供，对齿套、同步环的强度要求较高，同时由于换挡力过大，在换挡过程中容易产生换挡噪音、换挡卡滞的问题，影响换挡性能。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种同步器及变速器，可减少作用在齿套上的换挡力、降低换挡噪音、延长齿套寿命，并使得换挡操作轻便迅速，进而提高换挡舒适度。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种同步器，包括同轴设置的齿套、齿毂、同步环和结合齿，所述齿套、齿毂、同步环和结合齿依次套接，其中：所述齿毂的内环面上设有用于与变速器输出轴相配合的第一内花键，所述齿毂的外环面上设有多个轴向贯通的卡槽，各所述卡槽的两侧设有增力斜面；

所述同步环包括同步环本体，所述同步环本体的外环面上设有多个卡接件，各所述卡接件卡设于所述卡槽中，且各所述卡接件可在所述卡槽中沿轴向移动。

优选地，所述结合齿包括结合齿本体，所述同步环本体和所述结合齿本体均为圆锥环，所述结合齿本体套接于所述同步环本体的内部；

所述齿毂沿径向的侧面上设置有环槽，所述同步环本体可轴向移动地套接于所述环槽中，所述卡接件设于所述同步环本体直径较大的一端的外环面上。

优选地，各所述卡接件包括连接块和凸块，所述连接块的一端与所述同步环本体的外环面连接，另一端与所述凸块连接，所述凸块卡设于所述卡槽中，且各所述凸块可在所述卡槽中沿轴向移动；

各所述凸块沿同步环本体直径较大的一端向直径较小的一端延伸，且各所述凸块与所述同步环本体的外环面具有一定间隙。

优选地，各所述凸块与所述卡槽端部相适配。

优选地，所述齿套的内环面设有第二内花键，所述齿毂的外环面设有与所述第二内花键相啮合的第一外花键。

优选地，所述同步环本体的外环面上设有与所述第二内花键相啮合的第二外花键，且所述第二外花键设于所述同步环本体直径较大的一端。

优选地，所述卡槽靠近所述齿毂中心一端的长度大于所述卡槽远离所述齿毂中心一端的长度。

优选地，所述齿毂的外环面上还设有多个轴向贯通的滑槽，所述滑槽与所述卡槽交错设置。

优选地，所述同步环本体的内环面设有内摩擦锥面，所述结合齿设有与所述内摩擦锥面相配合的外摩擦锥面。

本实用新型还提供一种变速器，包括变速器输出轴和上述的同步器，所述变速器输出轴与所述齿毂的第一内花键配合连接。

本实用新型提供一种同步器及变速器，与现有技术相比，其有益效果在于：

本实用新型提供的同步器包括同轴设置的齿套、齿毂、同步环和结合齿，齿套、齿毂、同步环和结合齿依次套接，其中，齿毂的内环面上设有用于与变速器输出轴相配合的第一内花键，齿毂的外环面上设有多个卡槽，各卡槽的两侧槽壁沿轴向贯通设置，各卡槽的端部沿轴向方向向外逐渐增大开口，形成喇叭口；同步环包括同步环本体，同步环本体的外环面上设有多个卡接件，各卡接件可卡设于卡槽中，且各卡接件可在卡槽中沿轴向移动；本实用新型在现有的惯性锁环式同步器基础上，通过增加齿毂上的卡槽，改进同步环上的卡接件结构，使得同步环上的卡接件与卡槽的增力斜面相互配合，依靠齿毂的转动为同步环提供附加轴向力，降低作用于齿套上的换挡力，使得作用于同步环上的轴向力大于作用于齿套上的换挡力，实现了同样的换挡力产生更大的同步力矩的效果，使得换挡操作轻便迅速，提高换挡舒适度。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的齿套的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的齿毂的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的同步环的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的结合齿的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种同步器的整体结构示意图一；

图6为本实用新型实施例提供的一种同步器的整体结构示意图二；

图7为本实用新型实施例提供的一种同步器的整体结构示意图三。

图中：100、同步器；

1、齿套；11、拔叉槽；12、第二内花键；13、V型槽；

2、齿毂；21、第一内花键；22、环槽；23、卡槽；231、直槽；232、喇叭口；233；增力斜面；24、滑槽；25、第一外花键；

3、同步环；31、同步环本体；311、内摩擦锥面；32、卡接件；321、连接块；322、凸块；33、第二外花键；

4、结合齿；41、结合齿本体；411、外摩擦锥面；43、第三外花键。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要理解的是，术语“第一”、“第二”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，也即，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。此外，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

请一并参阅图1-图7，本实用新型实施例提供了一种同步器100，其包括同轴设置的齿套1、齿毂2、同步环3和结合齿4，齿套1、齿毂2、同步环3和结合齿4依次套接；具体地，齿毂2安装在变速箱的输出轴上，齿套1通过花键配合套接在齿毂2的外环，实现轴向滑动及旋转联动，同步环3套接在齿毂2的一侧，同时，结合齿4套接在同步环3的一侧；换挡过程中，齿套1在换挡拨叉(图中未示出)的拨动下，推动同步环3靠近结合齿4，最终实现齿套1与结合齿4的同步。

需要说明的是，现有的惯性锁环式同步器，实际作用于同步环3上的轴向力等于作用于齿套1上的轴向力，具体而言，在换挡过程中，通过换挡拨叉对齿套1施加轴向力，齿套1在轴向力的作用下向结合齿4方向移动，并且带动滑块(图中未示出)在滑槽中24轴向移动以推动同步环3，从而使得同步环3与结合齿4接触。这种方案的换挡力仅靠齿套1提供，对齿套1、同步环3的强度要求较高，同时由于换挡力过大，在换挡过程中容易产生换挡噪音、换挡卡滞的问题，影响换挡性能。

为了减少作用在齿套1上的换挡力，使得换挡操作轻便迅速，提高换挡舒适度，如图1、2所示，本实施例提供的齿毂2的内环面上设有用于与变速箱输出轴(图中未示出)相配合的第一内花键21，由此使得齿毂2固定设置在变速器输出轴上，齿毂2进而通过变速器输出轴连接到车轮，并随车轮一齐转动，可以理解的是，齿毂2的转动依托运动的车轮，无需额外提供动力。齿毂2的外环面上设有3个轴向贯通的卡槽23，各卡槽23的中部为直槽231，两端为向外扩展的喇叭口232；与此同时，同步环3包括同步环本体31，同步环本体31的外环面上设有多个卡接件32，各卡接件32可卡设于卡槽23中，且各卡接件32可在卡槽23中沿轴向移动。

由于卡槽23的两端为向外扩展的喇叭口232，即在卡槽23的端部开设增力斜面233，同时，同步环3上的卡接件32与卡槽23的增力斜面233相互配合，使得卡接件32可轴向移动地卡设于卡槽23中，基于此，在换挡过程中，齿毂2随着输出轴转动，卡槽23的增力斜面233产生向外的轴向分力，作用在同步环3上的卡接件32上，进而推动同步环3向结合齿4的方向移动，这样，通过增加齿毂2上的卡槽23，改进同步环3上的卡接件32结构，巧妙地利用齿毂2与输出轴的同步转动，合理借力，为同步环3提供附加轴向力。

优选地，齿毂2的外环面上还设有3个轴向贯通的滑槽24，卡槽23与滑槽24均匀分布且交错设置，从而保证齿毂2的各向受力均衡，使得换挡过程保持顺畅；在换挡时，通过换挡拨叉对齿套1施加换挡力，齿套1带动滑块在滑槽24中轴向移动并推动同步环3，为同步环3提供轴向力，同时依靠齿毂2的转动为同步环3提供附加轴向力，这样实际作用于同步环3上的轴向力大于换挡拨叉作用于齿套1上的换挡力，从而可有效减小作用在齿套1上的换挡力，使得换挡操作轻便迅速，提高换挡舒适度；同时，作用于同步环3上的轴向力越大，所产生的同步力矩越大，进而增大同步器100同步容量。

如图1、2所示，在另一些优选实施例中，齿套1的外环面设有拔叉槽11，换挡拨叉装配在拨叉槽内从而得以拨动齿套1向左、右移动以进行换挡操作；齿套1的内环面设有沿轴向延伸的多个第二内花键12，进一步地，各第二内花键12均采用细高齿结构，各第二内花键12的两端分别设有齿端倒角，从而有利于齿套1与同步环3的啮合；同时，齿毂2的外环面设有与第二内花键12相啮合的第一外花键25，由此使得齿套1套接在齿毂2的外环，实现轴向滑动及旋转联动。

优选地，如图1所示，齿套1的内环面还设有三个均匀设置的V型槽13，通过设置V型槽13来防止滑块脱出齿套1，起到限位功能。

如图3、4、5、6、7所示，在另一些优选实施例中，结合齿包括结合齿本体41，同步环本体31和结合齿本体41均为圆锥环，结合齿本体41套接于同步环本体31的内部；具体地，同步环本体31的内环面设有内摩擦锥面311，结合齿本体的外环面设有与内摩擦锥面311相配合的外摩擦锥面411，通过摩擦锥面的摩擦力矩使同步环3和结合齿4的转速达到一致；进一步地，结合齿本体41的外环面上设有第三外花键42，且第三外花键42设于结合齿本体41的外环面直径较大的一端。

优选地，如图2、3、5、6、7所示，齿毂2沿径向的侧面上设置有环槽22，同步环本体31可轴向移动地卡设于环槽22中；进一步优选的，如图3所示，卡接件32包括连接块321和凸块322，连接块321的一端与同步环本体31直径较大的一端的端部连接，另一端与凸块322连接；凸块322沿同步环本体31直径较大的一端向直径较小的一端延伸，且凸块322与同步环本体31的外环面具有一定间隙；各所述凸块与所述卡槽端部相适配，具体而言，凸块322的端部呈等腰梯形，凸块322端部的两侧腰边分别与卡槽23的喇叭口232的两侧的增力斜面233相适配，以使凸块322能卡设于卡槽23中，并可在卡槽23中沿轴向移动，参见图5-7，同步环本体31直径较小的一端卡设于环槽22中，凸块322卡设于卡槽23中。

进一步优选的，如图3所示，同步环本体31的外环面上还设有第二外花键33，且第二外花键33设于同步环本体31端面面积大的一端，其中，第二外花键33的端部设有倒角结构，由此，当齿套内环面上的第二内花键与同步环的第二外花键33相接触时，可以起到预先锁止效果。

本实用新型提供的同步器100的工作过程为：在换挡过程中，在换挡拨叉的作用下，齿套1向同步环3方向移动，同步环3外环上的锁止倒角与齿套1内环的锁止角接触并预先对准，起到“锁止”作用；由于齿毂2安装在变速箱的输出轴上并随变速箱的输出轴一齐转动，且同步环3套接在齿毂2的一侧，齿毂2上的卡槽23上开设有增力斜面233，当输出轴转动时，将带动齿毂2、同步环3同步转动，并为同步环3提供附加轴向力，推动同步环3向结合齿4方向移动，使得同步环3的内摩擦锥面311与结合齿4的外摩擦锥面411相接触，通过摩擦作用实现转速同步；齿套1在换挡力的作用下进一步向结合齿4方向移动，保证齿套1的第二内花键12与结合齿4的第三外花键42平顺啮合，从而完成换挡过程。

本实用新型提供的同步器100，通过在齿毂2的外环面上设置轴向贯通的卡槽23，并且改进同步环3上的卡接件32结构，使得卡接件32的凸块322结构与卡槽23的增力斜面233相配合，使得卡接件32可在卡槽23中沿轴向移动；当齿毂2随着输出轴转动时，卡接在齿毂2一侧的同步环3随之转动，并产生向结合齿4方向移动的附加轴向力，由此，换挡拨叉作用于齿套1上的换挡力和卡槽23为同步环3提供附加轴向力，即为实际作用在同步环3上的轴向力，有效减少换挡力，提高换挡舒适性。

本实用新型还提供一种变速器，包括变速器输出轴和上述的同步器100，所述变速器输出轴与齿毂2的第一内花键21配合连接。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种同步器，包括同轴设置的齿套、齿毂、同步环和结合齿，所述齿套、齿毂、同步环和结合齿依次套接，其特征在于：所述齿毂的内环面上设有用于与变速器输出轴相配合的第一内花键，所述齿毂的外环面上设有多个轴向贯通的卡槽，各所述卡槽的两侧设有增力斜面；

所述同步环包括同步环本体，所述同步环本体的外环面上设有多个卡接件，各所述卡接件卡设于所述卡槽中，且各所述卡接件可在所述卡槽中沿轴向移动。

2.根据权利要求1所述的同步器，其特征在于：所述结合齿包括结合齿本体，所述同步环本体和所述结合齿本体均为圆锥环，所述结合齿本体套接于所述同步环本体的内部；

所述齿毂沿径向的侧面上设置有环槽，所述同步环本体可轴向移动地套接于所述环槽中，所述卡接件设于所述同步环本体直径较大的一端的外环面上。

3.根据权利要求1或2所述的同步器，其特征在于：各所述卡接件包括连接块和凸块，所述连接块的一端与所述同步环本体的外环面连接，另一端与所述凸块连接，所述凸块卡设于所述卡槽中，且各所述凸块可在所述卡槽中沿轴向移动；

各所述凸块沿同步环本体直径较大的一端向直径较小的一端延伸，且各所述凸块与所述同步环本体的外环面具有一定间隙。

4.根据权利要求3所述的同步器，其特征在于：各所述凸块与所述卡槽端部相适配。

5.根据权利要求1或2所述的同步器，其特征在于：所述齿套的内环面设有第二内花键，所述齿毂的外环面设有与所述第二内花键相啮合的第一外花键。

6.根据权利要求5所述的同步器，其特征在于：所述同步环本体的外环面上设有与所述第二内花键相啮合的第二外花键，且所述第二外花键设于所述同步环本体直径较大的一端。

7.根据权利要求1所述的同步器，其特征在于：所述卡槽靠近所述齿毂中心一端的长度大于所述卡槽远离所述齿毂中心一端的长度。

8.根据权利要求2所述的同步器，其特征在于：所述齿毂的外环面上还设有多个轴向贯通的滑槽，所述滑槽与所述卡槽交错设置。

9.根据权利要求2所述的同步器，其特征在于：所述同步环本体的内环面设有内摩擦锥面，所述结合齿本体的外环面设有与所述内摩擦锥面相配合的外摩擦锥面。

10.一种变速器，其特征在于，包括变速器输出轴和如权利要求1-9任一项所述的同步器，所述变速器输出轴与所述齿毂的第一内花键配合连接。

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