一种摩擦惯性式锁环式同步器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种手动变速器换挡时的同步装置，具体的说是一种车辆手动变速器摩擦惯性式锁环式同步器装置，属于车辆变速器技术领域。其包括档位齿轮、同步环、拨叉、接合套、花键毂和变速器输出轴，变速器输出轴上沿圆周方向设有外花键，变速器输出轴通过外花键连接花键毂，花键毂外圈啮合连接接合套，接合套外圈上设有拨叉槽，拨叉套装在接合套的拨叉槽中。花键毂的左右两侧设有同步环，同步环空套在变速器输出轴上，同步环的外侧设有档位齿轮；同步环包括同步环盆体、同步环盆底和同步环盆面，同步环盆体内圈后端设有同步环盆底，同步环盆体外圈前端设有同步环盆面。
【专利说明】
一种摩擦惯性式锁环式同步器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种手动变速器换挡时的同步装置，具体的说是一种车辆手动变速器摩擦惯性式锁环式同步器装置，属于车辆变速器技术领域。
【背景技术】
[0002]同步器有多种结构形式，目前，在公知的轻型车手动变速器同步器中，广泛采用的是摩擦惯性式锁环式同步器，它是依靠摩擦作用实现车辆换挡前的同步。结构上包括有接合套、花键毂、对应齿轮上的接合齿圈和同步环、滑块等装置，换挡时使接合套与对应齿圈的圆周速度迅速达到同步，并且接合部位在未达到同步时不能接触，以达到防止冲击的目的。
[0003]锁环式同步器是结构紧凑，有利于减少变速器的体积。但它也具有明显的不足:径向尺寸小;锥面间产生的摩擦力矩不大，滑块容易磨损，导致不能产生推动同步环的推力而失效;依赖于同步环内锥面的螺纹在与接合齿圈外锥面摩擦时起导油作用，由于同步环内锥面螺纹容易磨损，加之随使用时间的推移，油质量容易变稠，会降低导油效果，造成两摩擦锥面不能很好地接触，导致换挡时间延长或换挡失效。由于存在以上不足，所以摩擦惯性式锁环式同步器多用于传递转矩不大的车辆变速器。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种摩擦惯性式锁环式同步器，增大了摩擦接触面积，增加了传递转矩，改善了导油方式，消除了目前广泛使用的摩擦惯性式锁环式同步器存在的不足，而且提高了换挡过程的可靠性，延长了使用寿命，提高了驾驶安全;同时由于增加了传递转矩，所以扩大了摩擦惯性式锁环式同步器的应用范围。
[0005]按照本实用新型提供的技术方案，一种摩擦惯性式锁环式同步器包括挡位齿轮、同步环、拨叉、接合套、花键毂和变速器输出轴，其特征是:变速器输出轴上沿圆周方向设有外花键，变速器输出轴通过外花键连接花键毂，花键毂外圈啮合连接接合套，接合套外圈上设有拨叉槽，拨叉套装在接合套的拨叉槽中；接合套内圈中部设有弹簧销顶槽，花键毂的外圈中部设有弹簧销安装槽和锁止销槽，锁止销槽内设有锁止销，锁止销中部设有通孔，弹簧销安装槽内设有弹簧，弹簧前端设有弹簧销，弹簧销穿过锁止销的通孔伸入弹簧销顶槽中；弹簧的后端顶紧弹簧销安装槽后端，弹簧的前端将锁止销的前端顶紧在弹簧销顶槽中；所述花键毂的左右两侧设有同步环，同步环空套在变速器输出轴上，同步环的外侧设有挡位齿轮；同步环包括同步环盆体、同步环盆底和同步环盆面，同步环盆体内圈后端设有同步环盆底，同步环盆体外圈前端设有同步环盆面。
[0006]进一步的，挡位齿轮上设有定位端面。
[0007]进一步的，同步环盆体上设有多个第一导油槽，多个第一导油槽沿着同步环盆体圆周方向均匀分布。
[0008]进一步的，同步环盆面上设有多个第二导油槽，多个第二导油槽沿着同步环盆面圆周方向均匀分布。
[0009]进一步的，同步环盆体沿圆周方向设有多个均匀分布的锁止槽，锁止槽的宽度比锁止销的宽度大出挡位齿轮的半个齿的宽度。
[0010]进一步的，弹簧销前端为半球形，弹簧销顶槽为与弹簧销匹配的形状。
[0011 ]本实用新型与已有技术相比具有以下优点:
[0012]本实用新型结构简单、紧凑、合理，采用锁止销、弹簧销和弹簧装置，可使磨损的弹簧销头部在弹簧的作用下自动增补，因而消除了换挡过程中失效的风险，延长了使用寿命，提高了换挡的可靠性，因而也提供了驾驶的安全性;采用浴盆形状的同步环结构设计，增大了同步环内表面与挡位齿轮的接合齿圈的接触面积，因而增加了摩擦力，增大的传递转矩，使换挡同步时间更短，换挡更快；同步环盆体上设计有螺旋槽作为导油槽，同时在锁止销槽的共同作用下，导油效果更好，导油时间更短，因而使得同步更快、更可靠；增大了传递转矩，提高了换挡过程的可靠性，提高了驾驶安全性，消除了目前广泛使用的摩擦惯性式锁环式同步器存在的不足，因而可使摩擦惯性式锁环式同步器的应用范围更加广泛。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型主视图。
[0014]图2为同步环主视图。
[0015]图3为同步环半剖图。
[0016]图4为挡位齿轮主视图。
[0017]图5为花键毂主视图。
[0018]图6为接合套主视图。
[0019]附图标记说明:1_挡位齿轮、2-同步环、3-拨叉、4-接合套、5-弹簧销、6-弹簧、7-锁止销、8-花键毂、9-外花键、I O-变速器输出轴、11 -拨叉槽、12-锁止销顶槽、13-弹簧销安装槽、14-锁止销槽、15-通孔、16-同步环盆体、17-同步环盆底、18-同步环盆面、19-锁止槽、20-第一导油槽、21-第二导油槽、22-定位端面。
【具体实施方式】
[0020]下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述:
[0021]如图1?6所示，本实用新型主要包括挡位齿轮1、同步环2、拨叉3、接合套4、花键毂8和变速器输出轴10。
[0022 ] 变速器输出轴1上沿圆周方向设有外花键9，变速器输出轴1通过外花键9连接花键毂8，花键毂8外圈啮合连接接合套4 ο接合套4外圈上设有拨叉槽11，拨叉3套装在接合套4的拨叉槽11中。在使用时，拨叉安装于接合套的拨叉槽中，因此拨叉能够推动接合套向挡位齿轮一侧移动。
[0023]如图6所示，接合套4内圈中部设有弹簧销顶槽12。如图5所示，花键毂8的外圈中部设有弹簧销安装槽13和锁止销槽14，锁止销槽14内设有锁止销7，锁止销7中部设有通孔15。弹簧销安装槽13内设有弹簧6，弹簧6前端设有弹簧销5，弹簧销5穿过锁止销7的通孔15伸入弹簧销顶槽12中。弹簧6的后端顶紧弹簧销安装槽13后端，弹簧6的前端将锁止销7的前端顶紧在弹簧销顶槽12中。在接合套移动时，弹簧销推动锁止销移动，锁止销推动花键毂向挡位齿轮移动。
[0024]所述弹簧销5前端为半球形，弹簧销顶槽12为与弹簧销5匹配的形状。在接合套4推力的带动下，对弹簧销5的前端产生一个向下的分力，压迫弹簧销5向下并压缩弹簧6，直至从弹簧销顶槽12中脱出，此时接合套4继续向前移动，而花键毂8和锁止销7停止移动。
[0025]所述花键毂8的左右两侧设有同步环2，同步环2空套在变速器输出轴10上，并不随变速器输出轴1同步转动。同步环2的外侧设有挡位齿轮I。
[0026]如图2所示，同步环2包括同步环盆体16、同步环盆底17和同步环盆面18，同步环盆体16内圈后端设有同步环盆底17，同步环盆体16外圈前端设有同步环盆面18。
[0027]同步环盆体16沿圆周方向设有多个均匀分布的锁止槽19，锁止槽19的宽度比锁止销7的宽度大出挡位齿轮I的半个齿的宽度。由于同步环与换挡齿轮的齿轮齿圈接触初期，速度不同步，同步环的转速慢，因此同步环随换挡齿轮齿圈旋转，当转过半个齿时，锁止销与锁止槽侧壁接触，带动锁止销旋转，锁止销带动花键毂旋转，由于花键毂和接合套啮合，因此带动接合套旋转，同时花键毂通过内花键与变速器输出轴啮合，因而带动变速器输出轴跟着旋转，由此实现动力输出。
[0028]所述同步环盆体16上设有多个第一导油槽20，多个第一导油槽20沿着同步环盆体16圆周方向均匀分布。所述同步环盆面18上设有多个第二导油槽21，多个第二导油槽21沿着同步环盆面18圆周方向均匀分布。当同步环与换挡齿轮相接触时，第一导油槽和二导油槽可将换挡齿轮上的油直接导出，以增加摩擦力矩。
[0029]如图4所示，所述挡位齿轮I上设有定位端面22，定位端面22阻止接合套继续前移。
[0030]本实用新型的工作原理是:在使用时，驾驶员操作换挡手柄从某一挡位推向另一挡位。如图1所示，操纵手柄带动拨叉向左侧移动，拨叉安装于接合套的拨叉槽中，因此拨叉推动接合套向左侧移动。在接合套移动的同时，弹簧销推动锁止销向左侧移动，锁止销推动花键毂向左侧移动，当花键毂前移接触到同步环盆底时，推动同步环盆底向左侧移动，因为花键毂的端面与同步环盆底的接触面积比较大，因此同步环得到单位面积推力比目前公知的小，工作可靠，寿命延长。当同步环向左侧移动到与挡位齿轮的齿圈相接触时，即同步环盆体端面与挡位齿轮的齿圈端面相接触，同步环盆体与挡位齿轮的齿圈端面相接触，同步环盆底与齿圈盆底相接触，因为挡位齿轮的转速比同步环转速高，因此二者相接触的面积产生摩擦力矩，又因为接触面积总和远比目前公知的同步器大的多，因此产生很大的摩擦力矩，可以缩短二者同步的时间。当同步环与挡位齿轮齿圈接触产生摩擦力矩时，阻止花键毂向前移动，由于接合套在拨叉的推力下仍然向前移动，弹簧销的顶端为半球形，弹簧销顶槽与弹簧销顶端相匹配，因此，在接合套推力的带动下，对弹簧销顶端产生一个向下的分力，压迫弹簧销向下并压缩弹簧，直至从弹簧销顶槽中脱出，此时接合套继续向前移动，而花键毂和锁止销停止移动。由于同步环与挡位齿轮齿圈接触初期，速度不同步，同步环的转速慢，因此同步环随三挡齿轮齿圈旋转，当转过半个齿时，锁止销与锁止销槽侧壁接触，带动锁止销旋转，锁止销带动花键毂旋转，由于花键毂和接合套啮合，因此带动接合套旋转，同时花键毂与变速器输出轴的外花键啮合，因而带动变速器输出轴跟着旋转，由此实现动力输出。在拨叉的推力下，接合套继续向前移动，当接合套内啮合齿与同步环啮合齿接触时，由于两个啮合齿结构相同，具有相同的结构参数，又因为同步环已随挡位挡齿轮齿圈转过半个齿。因此，此时接合套内啮合齿不能与同步环啮合齿相啮合，且由于两齿相邻侧的齿形为三角形，因此互相抵住，起到锁止作用。当同步环、接合套、花键毂、变速器输出轴与挡位齿轮转速达到相同时，接合套内啮合齿与同步环啮合齿啮合，接合套继续向左移动，最终与挡位齿轮齿圈的啮合齿相啮合，完成挂上挡位的过程。挡位齿轮的定位端面起到限位作用，使得接合套不能继续前移。
【主权项】
1.一种摩擦惯性式锁环式同步器，包括档位齿轮(I)、同步环(2)、拨叉(3)、接合套(4)、花键毂(8)和变速器输出轴(10)，其特征是:变速器输出轴(10)上沿圆周方向设有外花键(9)，变速器输出轴(10)通过外花键(9)连接花键毂(8)，花键毂(8)外圈啮合连接接合套(4)，接合套(4)外圈上设有拨叉槽(11)，拨叉(3 )套装在接合套(4)的拨叉槽(11)中；接合套(4)内圈中部设有弹簧销顶槽(12)，花键毂(8)的外圈中部设有弹簧销安装槽(13)和锁止销槽(14)，锁止销槽(14)内设有锁止销(7)，锁止销(7)中部设有通孔(15)，弹簧销安装槽(13)内设有弹簧(6)，弹簧(6)前端设有弹簧销(5)，弹簧销(5)穿过锁止销(7)的通孔(15)伸入弹簧销顶槽(12)中；弹簧(6)的后端顶紧弹簧销安装槽(13)后端，弹簧(6)的前端将锁止销(7)的前端顶紧在弹簧销顶槽(12)中；所述花键毂(8)的左右两侧设有同步环(2)，同步环(2)空套在变速器输出轴(10)上，同步环(2)的外侧设有档位齿轮(I);同步环(2)包括同步环盆体(16)、同步环盆底(17)和同步环盆面(18)，同步环盆体(16)内圈后端设有同步环盆底(17)，同步环盆体(16)外圈前端设有同步环盆面(18)。2.如权利要求1所述的一种摩擦惯性式锁环式同步器，其特征是:所述档位齿轮(I)上设有定位端面(22)。3.如权利要求1所述的一种摩擦惯性式锁环式同步器，其特征是:所述同步环盆体(16)上设有多个第一导油槽(20)，多个第一导油槽(20)沿着同步环盆体(16)圆周方向均匀分布。4.如权利要求1所述的一种摩擦惯性式锁环式同步器，其特征是:所述同步环盆面(18)上设有多个第二导油槽(21)，多个第二导油槽(21)沿着同步环盆面(18)圆周方向均匀分布。5.如权利要求1所述的一种摩擦惯性式锁环式同步器，其特征是:所述同步环盆体(16)沿圆周方向设有多个均匀分布的锁止槽(19)，锁止槽(19)的宽度比锁止销(7)的宽度大出档位齿轮(I)的半个齿的宽度。6.如权利要求1所述的一种摩擦惯性式锁环式同步器，其特征是:所述弹簧销(5)前端为半球形，弹簧销顶槽(12)为与弹簧销(5)匹配的形状。
【文档编号】F16H59/04GK205533867SQ201620061886
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月21日
【发明人】刘永清
【申请人】无锡城市职业技术学院