专利名称：同步弹簧和同步机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种同步弹簧和一种同步机构。
背景技术：
一种同步机构(1)，它具有插入-移位键(4、4)，并包括一个由花键轴构成的输入轴(2)；一个置于所述输入轴(2)上且在外表面上具有多个键安装切口(31、31)的同步毂盘(3)；插入到所述同步毂盘(3)的所述键安装切口(31、31)中的插入-移位键(4、4)；一个可滑动地置于所述同步毂盘(3)上的联接套筒(5)，该联接套筒(5)具有三个形成于联接套筒(5)的内表面上的键插入凹槽(51、51)，以便将所述插入-移位键(4、4)插入到其中；用于将所述插入-移位键(4、4)导向所述联接套筒(5)的同步弹簧(6、6)；一个同步器环(7)，该同步器环(7)置于输入轴(2)上而与所述同步毂盘(3)相邻，并且带有一个具有锥形内表面(71)的凸台部(7)；一个同步齿轮(8)，该同步齿轮(8)被置于所述输入轴(2)而与所述同步器环(7)相邻，并且带有一个在与所述同步器环(7)的内表面(71)接触的外表面上具有锥形摩擦表面(81)的凸台部分(80)。
迄今为止，例如，已经提出了图7和图8中所示的C形同步弹簧(6A、6A)作为所述同步弹簧(6、6)。所述C形同步弹簧(6A、6A)插入到形成于同步毂盘(3)两侧的槽(32、32)中，并且被弹性变形，以便与形成于所述插入-移位键(4、4)内部的弹簧保持槽(41、41)接触，从而所述C形同步弹簧(6A、6A)起到将所述插入-移位键(4、4)导向所述联接套筒(5)的作用。
然而，在上述现有技术中，d1应大于d2(d1＞d2)，以便使所述同步弹簧(6、6)与所述插入-移位键(4、4)的弹簧保持槽(41、41)可靠地接触，其中，d1为同步毂盘(3)的槽(32、32)的半径，d2是在所述联接套筒(5)滑动之前从插入-移位键(4、4)的弹簧保持槽(41、41)内表面到所述轴的中心的距离，d3(＜d2)是在所述联接套筒(5)滑动之后从所述插入-移位键(4、4)的内表面到轴的中心的距离，d4是同步器环(7)的键槽(72)的外表面的半径，并且d5是所述同步器环(7)的内表面(71)的有效半径(平均半径)。此外，d3应当大于d4(d3＞d4)，以便保持所述插入-移位键(4、4)的所述弹簧保持槽(41、41)的内表面和所述同步器环(7)的所述键槽(72、72)之间的间隔。另外，d4应当大于d5(d4＞d5)，以便确保所述同步器环(7)的强度。因此，不能存在大的d5，从而难以确保同步器环具有足够的性能。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供一种用于具有插入-移位键(4、4)的同步机构(1)中的同步弹簧(6)，其中，在与所述插入-移位键(4、4)接触的部分中成形为凸起形状。
所述同步弹簧(6)优选用于汽车传动系统的同步机构(1)中。此外，本发明提供一种同步机构(1)，包括一个设置在一个输入轴(2)上的同步毂盘(3)，安装在所述同步毂盘(3)的外表面部分上的插入-移位键(4、4)，一个可滑动地设置在所述同步毂盘(3)上的联接套筒(5)，和所述同步弹簧(6、6)，该同步弹簧用于将所述插入-移位键(4、4)导向所述联接套筒(5)。
在本发明中，通过在所述同步弹簧(6、6)与所述插入-移位键(4、4)接触的部分中形成凸起形状，可以将d2设置得比d1大(d1＜d2)，以便d2和d3可以设置得更大。于是，可以如图2和3所示那样将d4和d5设置得非常大。
图1至5表示本发明的实施例。
图1是一个同步机构的侧面剖视图。
图2是联接套筒的滑动作用的侧面剖视图。
图3是一个同步机构的分解透视图。
图4是一个同步机构的同步化的平面图。
图5是一个同步机构的正面剖视图。
图6是另一个实施例的同步弹簧的透视图。
图7是现有技术中所描述的同步机构的正面剖视图。
图8是现有技术中所描述的同步弹簧的平面图。
1 同步机构(传动系统)2 输出轴3 同步毂盘4 插入-移位键5 联接套筒6 同步弹簧优选实施例图1至图5表示本发明的一个实施例。在该实施例中，将具有如图3和图5所示的凸起部分的同步弹簧(6、6)用于汽车传动系统的同步机构(1)。
如图1至5所示，本实施例的同步机构(1)包括一个输入轴(2)，该输入轴(2)是一个花键轴；一个同步毂盘(3)，该同步毂盘(3)设置在所述输入轴(2)上，并且在外表面上具有三个键安装切口(31、31)；三个插入-移位键(4、4)，它们分别插入到所述毂盘(3)的所述键安装切口(31、31)中；一个联接套筒(5)，其可滑动地设置在所述同步毂盘(3)上，并且具有三个形成于所述联接套筒(5)的内表面上的键插入凹槽(51、51)，以便分别将所述插入-移位键(4、4)插入到其中；一对同步弹簧(6、6)，用于将所述插入-移位键(4、4)导向所述联接套筒(5)；一个同步器环(7)，该同步器环(7)被置于所述输入轴(2)上而与所述同步毂盘(3)相邻，并且带有一个具有锥形内表面(71)的凸台部分(70)；以及一个同步齿轮(8)，该同步齿轮(8)置于所述输入轴(2)上而与所述同步环(7)相邻，并且带有一个在与所述同步器环(7)的内表面接触的外表面上具有锥形摩擦表面(81)的凸台部分(80)。
在所述同步毂盘(3)的外表面上，形成三个键安装切口(31、31)和花键/键槽，并且，在所述同步毂盘(3)的内表面上，形成用于将所述同步毂盘(3)置于所述输入轴(2)上的并与所述输入轴(2)的花键啮合的花键。并且，在所述同步毂盘(3)的两侧形成槽(32、32)，从而，所述毂盘(3)具有I-形的截面形状。
在所述插入-移位键(4、4)的内表面上，形成用于钩住并阻挡所述同步弹簧(6、6)的弹簧保持凹槽(41、41)，并且，在所述插入-移位键(4、4)的外表面上，形成插入到所述联接套筒(5)的所述键插入凹槽(51、51)中的插入凸起部(42、42)。
在所述联接套筒(5)的内表面上，形成有键插入凹槽(51、51)和花键，其中，所述插入-移位键(4、4)插入到键插入凹槽(51、51)中，所述花键与所述同步毂盘(3)的花键啮合，用以将所述联接套筒(5)可滑动地插入到同步毂盘(3)上；并且，在所述联接套筒(50)的外表面上形成一个叉形槽(52)，其中，插入有一个用于轴向滑动所述联接套筒(5)的移动叉(图中未示出)。此外，在所述联接套筒(5)内表面的花键凸起部分的侧面形成倒角(53、53)。
在本实施例中，所述同步弹簧(6、6)的的整体结构为C-形。并且，与插入-移位键(4、4)接触的所述同步弹簧(6、6)的两端部和中心部分别形成凸起形状。
所述同步弹簧(6、6)分别插入到所述同步毂盘(3)两侧上的槽(32、32)中，并且弹性拉伸，以便与-所述插入-移位键(4、4)内部的所述弹簧保持凹槽(41、41)接触，并且用于利用所述同步弹簧(6、6)的弹性力将所述插入-移位键(4、4)引导向所述联接套筒(5)。
在本实施例中，所述成对的同步弹簧(6、6)被分别放置到所述同步毂盘(3)两侧的槽(32、32)中，该成对的同步弹簧(6、6)的相对位置以120度角相互偏离。
所述同步弹簧(7)放置在所述输入轴(2)上而与所述同步毂盘(3)相邻，并且具有一个凸台部分(70)，该凸台部分(70)具有截锥形内表面(一个摩擦表面)(71)，所述凸台部分的直径向着所述同步齿轮(8)逐渐扩张。在所述凸台部分(70)的外表面上形成使所述插入-移位键(4、4)置入其中的键槽(72、72)，并且在所述同步器环(7)的外表面上形成花键，所述花键与所述联接套筒(5)内表面的花键啮合，以便将所述同步器环(7)可滑动地置于所述联接套筒(5)上。此外，在所述同步器环(7)外表面的花键凸起部分的两侧形成倒角(73、73)。在本实施例中，所述同步器环(7)的所述键槽(72、72)的宽度设置得比所述插入-移位键(4、4)的宽度大。
所述同步齿轮(8)置于所述输入轴(2)上而与所述同步器环(7)相邻，并且带有一个在外表面上具有锥形摩擦表面(81)的凸台部分(80)，所述凸台部分(80)沿所述同步器环(7)的内表面(71)呈锥形倾斜，并且在所述同步齿轮(8)的外表面上形成花键，该花键与所述联接套筒(5)内表面的花键啮合，用以将所述同步齿轮可滑动地置于所述联接套筒(5)上。
在通过利用上述传动系统(同步机构)(1)使齿轮移动的情况下，一个联接套筒(5)与一个移动叉(图中未示出)一起向着一个同步器环(7)(向着同步齿轮(8))滑动，从而被同步弹簧(6、6)导向所述联接套筒(5)的所述插入-移位键(4、4)与所述联接套筒(5)一起向所述同步器环(7)(向着所述同步齿轮(8))滑动，并且，所述同步器环(7)借助置于所述同步器环(7)的所述键槽(72、72)内的所述插入-移位键(4、4)向着所述同步齿轮(8)滑动。结果，如图4所示，通过所述同步器环(7)的所述内表面(摩擦表面)与所述同步齿轮(8)的所述外表面(摩擦表面)接触，开始首次同步。
当首次同步开始时，由于所述摩擦表面(71、81)接触而导致摩擦，借助由此所产生的摩擦转矩，使所述同步器环(7)以与所述键槽(72、72)的间隔相应的角度旋转，然后，所述联接套筒(5)的倒角(53、53)和所述同步器环(7)的倒角(73、73)被设定在面对面的位置上。
当所述联接套筒(5)进一步滑动时，所述联接套筒(5)的所述倒角(53、53)与所述同步器环(7)的倒角(73、73)接触，用以借助所述联接套筒(5)的所述倒角(53、53)导向所述同步齿轮(8)，以便在所述同步齿轮(8)和所述联接套筒(5)(和所述同步器环(7))之间开始同步。
当所述同步齿轮(8)和所述联接套筒(5)(和所述同步器环(7))之间实现同步时，在摩擦表面(71、81)之间产生的摩擦转矩消失，并且，由于所述倒角(53、73)之间产生的分离转矩使所述同步器环(7)旋转，从而，所述联接套筒(5)的花键滑过相互配合的同步器环(7)的花键，以便与所述同步齿轮(8)的花键啮合，然后实现齿轮变速。
如上所述，通过在与所述插入-移位键(4、4)接触的所述同步弹簧(6、6)的两端部和中心部形成凸起形状，使得d2可以设置得比d1大(d1＜d2)，从而可以将d2、d3、d4和d5设置得非常大。即，通过将单锥同步机构变成多锥同步机构，无需增加传动系统的尺寸便可以增大同步器环(7)的能力。
除了本实施例，与所述插入-移位键(4、4)接触的所述同步弹簧(6、6)的两端部和中心部可以采取图6所示的形状，并且所述形状可以进行组合。此外，可以采用多于三个的插入-移位键(4、4)。
工业应用在本发明中，无需增加同步机构的尺寸，便可以确保同步器环具有足够的能力，并且当该同步机构用作汽车传动系统时，可以实现平稳的齿轮变速，并且可以获得优异的可操作性。
权利要求
1.一种用于具有插入-移位键的同步机构中的同步弹簧，其特征在于，在与所述插入-移位键接触的部分中形成凸起形状。
2.如权利要求1所述的同步弹簧，其特征在于，所述同步弹簧用于汽车传动系统的同步机构中。
3.一种同步机构，包括一个设置在一输入轴上的同步毂盘，安装在所述同步毂盘的外表面部分上的插入-移位键，一个可滑动地设置在所述同步毂盘上的联接套筒，以及如权利要求1所述的同步弹簧，该同步弹簧用于将所述插入-移位键导向所述联接套筒。
全文摘要
用于具有插入－移位键(4、4)的同步机构(1)中的同步弹簧(6、6)，其中，允许与插入－移位键(4、4)邻接的弹簧部分形成凸起形状，从而无需增加同步机构的尺寸便可确保同步器环的足够能力。并且，由于可以平稳地进行齿轮变速，当所以同步机构用于汽车传动系统中时，可以提供优异的可操作性。
文档编号F16D23/06GK1468346SQ01816899
公开日2004年1月14日 申请日期2001年8月10日 优先权日2000年10月18日
发明者志村康成 申请人:爱知机械工业株式会社, 日产自动车株式会社