同步器以及变速器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种同步器以及变速器。所述同步器包括齿毂、能够轴向滑动套装在所述齿毂上的齿套、以及能够轴向移动地设置在所述齿毂轴向端面处的同步环，所述齿毂与所述齿套之间设置有滑块，所述同步环的内周面上形成有径向凸块，所述齿毂的轴向端面上形成有用于容纳所述同步环的腔室，所述腔室内具有与所述径向凸块配合的安装槽，所述径向凸块安装在所述安装槽内，该同步器能够精确控制同步环的外周面与齿毂的腔室的径向间隙，从而有效地改善怠速时同步环导致的异响，提高变速器的性能。
【专利说明】同步器以及变速器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及车辆变速【技术领域】，具体地，涉及一种同步器，以及一种具有该同步器的变速器。
【背景技术】
[0002]车辆在变速行驶中，待啮合的一对齿轮的轮齿的圆周速度必须相等或同步，才能平稳地进入啮合，也就是挂上挡，若在二者不同步时强制挂挡，将使待啮合的一对齿轮间发生冲击并产生噪声，影响齿轮的工作寿命，严重时会使齿轮断齿。因此，为了使变速器内齿轮之间能够平稳地换挡并避免轮齿之前产生冲击，现有的变速器通常都设置有同步器。
[0003]现有的同步器一般由齿毂、齿套、和同步环构成的，在换挡过程中，通过对齿套施加轴向力，使齿套带动同步环轴向移动直到同步环的锥面与换挡齿轮的锥面或与换挡齿轮连接的中间体锥面例如中间环的锥面接触并相互之间产生摩擦,这种摩擦力能使自由转动的齿轮加速或减速。当齿轮加速或减速到与变速器轴的转速同步时，摩擦力消失，齿套就能顺利的挂到齿轮的结合齿上，并完成挂挡动作。
[0004]然而在变速器内部，各运转件之间都存在有不同的间隙，而存在间隙的相邻运转件往往会在振动下产生碰撞和摩擦，从而产生异响。比如齿毂与同步环之间存在间隙，而同步环的外凸台与齿毂的限位内槽配合时，由于同步环的外凸台的径向尺寸不易保证，从而影响同步环与齿毂沉槽的径向间隙，并会造成变速器在空挡时容易产生怠速，而同步环跳动，发出异响，而且在同步环跳动的过程中同步环会与齿毂内肩或齿轮锥面发生接触，产生摩擦，从而影响变速器的换挡性能。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种同步器，该同步器能够精确控制同步环的外周面与齿毂的腔室的径向间隙，从而有效地改善怠速时同步环导致的异响，提高变速器的性能。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供一种同步器，该同步器包括齿毂、能够轴向滑动套装在所述齿毂上的齿套、以及能够轴向移动地设置在所述齿毂轴向端面处的同步环，所述齿毂与所述齿套之间设置有滑块，所述同步环的内周面上形成有径向凸块，所述齿毂的轴向端面上形成有用于容纳所述同步环的腔室，所述腔室内具有与所述径向凸块配合的安装槽，所述径向凸块安装在所述安装槽内。
[0007]通过上述技术方案，由于同步环的内周面上形成有径向凸块，而齿毂的轴向端面上的腔室内具有安装槽，所述径向凸块安装在所述安装槽内，以在工作时通过该安装槽来限位，使得同步环的外周面上并不设置其他凸台结构，从而使同步环便于加工并在不提高加工成本的前提下能够更好地保证同步环外围的径向尺寸，以有效确保同步环外围与腔室的配合间隙，以在该同步环的外周面直接与腔室的内周面配合后，有效地改善空挡怠速时同步环产生的异响。
[0008]优选地，所述腔室为形成在所述齿毂轴向端面上的环形槽，其中，所述齿毂轴向端面上形成有凸出的中心部、所述齿毂轴向端面的外部周缘形成有凸出的外周缘，所述外周缘与所述中心部之间形成所述环形槽，所述环形槽的内侧圆周面上形成有所述安装槽。
[0009]优选地，所述安装槽形成为弧形槽。
[0010]优选地，所中心部的轴向厚度小于所述外周缘的轴向厚度。
[0011]优选地，所述径向凸块和所述安装槽的数量为三个，并沿所述同步器的周向均匀布置。
[0012]优选地，所述同步环包括容纳到所述腔室内的配合部和形成有啮合齿的齿部，所述径向凸块形成在所述配合部的内周面上，所述齿部的内周面为能够与换挡齿轮的锥面或与所述换挡齿轮连接的中间体锥面摩擦接触的内锥面。
[0013]优选地，所述齿毂的外圆周面上形成有滑块安装槽，所述滑块安装槽内设置有所述滑块。
[0014]优选地，所述安装槽的沿所述同步器的周向的长度大于所述径向凸块的沿所述同步器的周向的长度，所述安装槽和所述径向凸块之间的配合侧面配置为能够将该配合侧面上的作用力分解为作用于所述同步环的周向力和朝向远离所述齿毂的轴向力。
[0015]优选地，所述安装槽和所述径向凸块的相互配合的所述配合侧面均为相对于所述同步器的轴向倾斜布置的斜面。
[0016]此外，本实用新型还提供一种变速器，该变速器包括换挡齿轮和以上所述的同步器，其中，所述换挡齿轮套装在所述变速器的传动轴上，所述同步器的所述同步环能够与所述换挡齿轮的锥面或与所述换挡齿轮连接的中间体的锥面摩擦接触。
[0017]本实用新型的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0019]图1是本实用新型【具体实施方式】提供的同步器的分解立体结构图；
[0020]图2是图1中的同步器的齿毂的立体结构图；
[0021]图3是图1中的同步器的同步环的立体结构图；
[0022]图4是图1的同步器的侧视图；
[0023]图5是图4中的A-A剖开结构示意图。
[0024]附图标记说明:
[0025]1-齿毂，2-齿套，3-同步环，4-滑块安装槽，5-滑块，6_径向凸块，7_腔室，8_安装槽，9-环形槽，10-中心部，11-外周缘，12-配合部，13-齿部，14-内锥面，8a_安装槽侧面，6a-径向凸块侧面。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0027]如图1所示，所述同步器包括齿毂1、齿套2以及同步环3，其中，
[0028]齿套2能够轴向滑动套装在齿毂I上，齿毂I和齿套2之间设置有滑块5,同步环3能够轴向移动地设置在齿毂轴向端面处，同步环3的内周面上形成有径向凸块6，齿毂I的轴向端面上形成有用于容纳同步环3的腔室7，腔室7内具有与径向凸块6配合的安装槽8，径向凸块6安在安装槽8内。
[0029]这样，由于同步环的内周面上形成有径向凸块，而齿毂的轴向端面上的腔室内具有安装槽，所述径向凸块安装在所述安装槽内，以在工作时通过该安装槽来限位，而同步环的外周面上并不设置其他凸台结构，从而使同步环便于加工并在不提高加工成本的前提下能够更好地保证同步环外围的径向尺寸，以有效确保同步环外围与腔室的配合间隙，从而在该同步环的外周面直接与腔室的内周面配合后，有效地改善空挡怠速时同步环产生的异响。
[0030]用于容纳同步环3的腔室7可以具有多种结构形式，其只要能够实现容纳同步环3，并能够确保同步环3轴向移动的功能即可。然而，为了增加该同步器的结构紧凑性，并减少该同步器的占用空间，优选地，如图1和2所示，在腔室7的一种优选实施方式中，所述腔室7为形成在所述齿毂轴向端面上的环形槽9，其中，所述齿毂轴向端面上形成有轴向方向凸出的中心部10、所述齿毂轴向端面的外部周缘形成有轴向方向凸出的外周缘11，所述外周缘11与所述中心部10之间形成所述环形槽9，所述环形槽9的内侧圆周面上形成有所述安装槽8。也就是说，可以在齿毂轴向端面上形成一环形沉槽，该环形沉槽的内部即为所述的中心部10，该环形沉槽的外部即为所述的外周缘11，这样，同步环3可以至少部分地或完全地容纳在该环形槽9内，使得径向凸块6能够与安装槽8形成良好稳定的配合。
[0031]进一步地，换挡过程中，为了使同步环3能够与齿毂I形成良好的转动配合，优选地，如图4所示，所述安装槽8形成为弧形槽。相应地，径向凸块6也可以形成为与该弧形槽配合的弧形的径向凸块。这样，如图3和4所示，径向凸块的侧面6a能够与该弧形槽的侧面，也就是安装槽侧面8a形成良好稳定的接触配合。
[0032]此外，如图1和2所示，同步环3装配到齿毂I的环形槽9内时，由于同步环3在换挡时需要与换挡齿轮(未显示)的外锥面接触配合，例如，同步环3的内锥面14(具体如下所示)与换挡齿轮的外锥面形成摩擦接触，为了避免对换挡齿轮产生干涉，优选地，环形槽9的所述中心部10的轴向厚度小于所述外周缘11的轴向厚度，从而使得径向凸块6与安装槽8配合时，该中心部10并不凸出到同步环的内锥面14处，从而确保内锥面14与换挡齿轮的外锥面的良好配合。
[0033]进一步地，为了实现更稳定的转动配合，优选地，所述径向凸块6和所述安装槽8的数量为三个，并沿所述同步器的周向均匀布置。
[0034]另外，在同步环3的一种优选结构形式中，如图1和3所示，所述同步环3包括容纳到所述腔室7内的配合部12和形成有啮合齿的齿部13，所述径向凸块6形成在所述配合部12的内周面上，而配合部12的外周面上并不形成有任何凸台结构，且该配合部12的外周面与腔室7也就是环形槽9的外侧圆周面能够形成间隙配合，并且这种间隙的尺寸能够容易保证。同时，所述齿部13的内周面为能够与换挡齿轮的锥面或与所述换挡齿轮连接的中间体锥面摩擦接触的内锥面14，而齿部13的外周面上则形成有啮合齿。
[0035]此外，在滑块5的设置结构的优选实施方式中，如图1和2所示，齿毂I的外圆周面上形成有滑块安装槽4，所述滑块安装槽4内设置有所述滑块5。
[0036]该滑块安装槽4径向向内延伸，且优选地为3个，并且沿齿毂I的周向均布。
[0037]进一步地，在换挡过程中，为了使同步环的内锥面能够与换挡齿轮的外锥面之间的摩擦增大，以快速实现同步环与换挡齿轮的同步，优选地，如图3、4和5所示，所述安装槽8的沿所述同步器的周向的长度大于所述径向凸块6的沿所述同步器的周向的长度，并且所述安装槽8和所述径向凸块6之间的配合侧面配置为能够将该配合侧面上的作用力分解为作用于所述同步环3的周向力和朝向远离所述齿毂的轴向力。
[0038]这样，所述周向力驱使同步环沿着同步器的圆周方向转动，而所述轴向力则压着同步环，使同步环的内锥面更贴近换挡齿轮的外锥面，以增大两者之间的摩擦力，从而使换挡齿轮的转速能够更快地与同步环同步，降低两者之间的同步时间。
[0039]优选地，在所述配合侧面的一种配置结构形式中，所述安装槽8和所述径向凸块6的相互配合的所述配合侧面均为相对于所述同步器的轴向倾斜布置的斜面。也就是，安装槽侧面8a和径向凸块侧面6a都相互平行地沿着同步器的轴向方向延伸，且都相对于同步器的轴向倾斜布置以形成所述斜面，这样，两个斜面之间的作用力倾斜于同步器的轴向，该作用力分解为周向力和朝向远离齿毂的轴向力，所述轴向力压着同步环，以增大同步环和换挡齿轮之间的摩擦力。
[0040]此外，本实用新型还提供一种变速器，该变速器包括换挡齿轮(图中未显示)和以上所述的同步器，其中，所述换挡齿轮空套在所述变速器的传动轴上，所述同步器的所述同步环能够与所述换挡齿轮的锥面或与所述换挡齿轮连接的中间体的锥面摩擦接触。
[0041]这样，在其中的一种实施方式中，工作时，同步器的齿套在变速器的拨叉的作用下轴向滑动，并带动滑块轴向移动，滑动则推动同步环，使同步环的内锥面与换挡齿轮的外锥面或与所述换挡齿轮连接的中间体的外锥面接触，两者之间产生摩擦，换挡齿轮通过摩擦作用带动同步环相对于同步器齿套超前转过一定角度，直到径向凸块的倾斜的侧面6a与安装槽的倾斜的侧面8a相接触，此时，通过两个倾斜的侧面的配合，同步器齿毂作用于同步环的作用力分解为沿圆周方向的周向力和朝向远离齿毂的轴向力(朝向换挡齿轮)，此轴向力压着同步环，使同步环的内锥面与换挡齿轮的外锥面摩擦力增加，从而实现两者之间的快速同步。同步后，摩擦力矩消失，同步环的径向凸块将处于安装槽的中央，而后齿套越过滑块，与换挡齿轮顺利实现挂挡。
[0042]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0043]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1.一种同步器，该同步器包括齿毂(I)、能够轴向滑动套装在所述齿毂(I)上的齿套(2)、以及能够轴向移动地设置在所述齿毂轴向端面处的同步环(3)，所述齿毂(I)与所述齿套(2)之间设置有滑块(5)，其特征在于，所述同步环(3)的内周面上形成有径向凸块(6)，所述齿毂的轴向端面上形成有用于容纳所述同步环的腔室(7)，所述腔室(7)内具有与所述径向凸块(6)配合的安装槽(8)，所述径向凸块(6)安装在所述安装槽(8)内。
2.根据权利要求1所述的同步器，其特征在于，所述腔室(7)为形成在所述齿毂轴向端面上的环形槽(9)，其中，所述齿毂轴向端面上形成有凸出的中心部(10)、所述齿毂轴向端面的外部周缘形成有凸出的外周缘(11)，所述外周缘(11)与所述中心部(10)之间形成所述环形槽(9)，所述环形槽(9)的内侧圆周面上形成有所述安装槽(8)。.
3.根据权利要求2所述的同步器，其特征在于，所述安装槽(8)形成为弧形槽。
4.根据权利要求2所述的同步器，其特征在于，所述中心部(10)的轴向厚度小于所述外周缘(11)的轴向厚度。
5.根据权利要求1所述的同步器，其特征在于，所述径向凸块(6)和所述安装槽⑶的数量为三个，并沿所述同步器的周向均匀布置。
6.根据权利要求1所述的同步器，其特征在于，所述同步环(3)包括容纳到所述腔室(7)内的配合部(12)和形成有啮合齿的齿部(13)，所述径向凸块(6)形成在所述配合部(12)的内周面上，所述齿部(13)的内周面为能够与换挡齿轮的锥面或与所述换挡齿轮连接的中间体锥面摩擦接触的内锥面(14)。
7.根据权利要求1所述的同步器，其特征在于，所述齿毂(I)的外圆周面上形成有滑块安装槽(4)，所述滑块安装槽(4)内设置有所述滑块(5)。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的同步器，其特征在于，所述安装槽(8)的沿所述同步器的周向的长度大于所述径向凸块出)的沿所述同步器的周向的长度，所述安装槽(8)和所述径向凸块(6)之间的配合侧面配置为能够将该配合侧面上的作用力分解为作用于所述同步环(3)的周向力和朝向远离所述齿毂的轴向力。
9.根据权利要求8所述的同步器，其特征在于，所述安装槽⑶和所述径向凸块(6)的相互配合的所述配合侧面均为相对于所述同步器的轴向倾斜布置的斜面。
10.一种变速器，其特征在于，该变速器包括换挡齿轮和根据权利要求1-9任意一项所述的同步器，其中，所述换挡齿轮空套在所述变速器的传动轴上，所述同步器的所述同步环能够与所述换挡齿轮的锥面或与所述换挡齿轮连接的中间体的锥面摩擦接触。
【文档编号】F16D23/02GK204041768SQ201420424851
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】田广召, 章金乐, 郭睿 申请人:长城汽车股份有限公司