专利名称：三锥面同步器的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种同步器结构，特别是一种用于手动变速器的三锥面同步器。属于汽车传动装置领域。
背景技术：
近几年，在国内外的汽车变速器中大多采用单锥面手动变速器。这种变速器在换一二档时比较吃力，换档不平顺，驾驶员劳动强度比较大；加之有些驾驶员的换档时机掌握不当，比如在车速过高时就降至一档或二档，这时挂不进档的现象尤为明显。变速器生产厂家在提高质量方面进行了努力，但收效甚微。实际上，一、二档换档同步性能不佳的根本原因，是传统一二档同步器为单锥面形式。作为同步器，其性能指标为相同换档力下的同步力矩、同步时间，前者越大越好，后者越短越好，而且二者是相互关联的。影响这两个性能指标的直接因素有同步环的直径、接触面积、摩擦系数。一般情况下，摩擦系数受材料性能的制约，不易再提高；同步环的直径则受变速器空间的限制，改进余地有限，只有在结构形式上寻找突破口。而单锥面手动变速器受结构空间控制，靠单对摩擦付产生的同步摩擦力矩偏小，换档时间长，齿套与结合齿易冲击，使用寿命短。
经专利检索，发现中国专利申请号为0120043.0，名称为“有锁环式双锥面同步器”的实用新型涉及到对单锥面手动变速器的改造，它是采用双锥面结构，但是换档时间仍然偏长，换档力度仍然偏大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中换一、二档时比较吃力、挂不进档的不足，提供一种三锥面同步器，使得同步力矩大大增强，从而缩短了同步时间，拓宽同步器的工作范围，在不改变原变速器尺寸的前提下可有效提高同步性能，大大减轻换档力，降低驾驶员劳动强度，提高整车舒适性。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括二档齿轮、内锥环、外锥环、中间环、同步器弹簧、齿套、齿毂、滑块、一档齿轮、第一凹槽、滑块槽、第二凹槽，其连接关系为内锥环、中间环、外锥环由内向外的依次设置构成齿轮上的摩擦环，内锥环空套在齿轮锥面上，中间环空套在内锥环上，外锥环空套在中间环上，中间环通过档位齿上的凹槽与二档齿轮、一档齿轮联接，齿套内壁有滑块槽，整个滑块嵌在齿毂凹槽内，两根同步器弹簧分别紧贴在齿毂两侧，外锥环大端面处设有凹槽。
内锥环空套在齿轮锥面上，内锥环有钩脚，内锥环钩脚伸在外锥环大端面处的凹槽内，以便和外锥环同步旋转；中间环空套在内锥环上，中间环有凸脚，中间环凸脚嵌在齿轮端面的凹槽内，以便和齿轮同步旋转。
齿套上有内花键，齿毂上有外花键，齿套通过花键套在齿毂上；同步器弹簧始终将滑块顶部顶在齿套内壁的滑块槽内。
齿毂紧贴着齿轮端面固定连接在轴上，滑块被同步器弹簧顶在滑块槽内时，滑块外端嵌在外锥环小端处的凹槽内。
一、二档三锥面同步器是通过拨叉拨动齿套来实现一档齿轮或二档齿轮同步的。齿套带动滑块，滑块推动外锥环，中间环与档位齿轮通过牙嵌结构互联保持同步运转，在外锥环的作用力下，外锥环与中间环；内锥环与中间环；内锥环与档位齿轮锥面间形成三个摩擦副。三个摩擦副形成的同步力矩使齿套与档位齿轮迅速同步。同步后，摩擦力矩消失，齿套越过外锥环与齿轮结合，完成整个同步过程。
在本发明结构的同步过程中，内锥环和档位齿轮锥面、中间环和内锥环、中间环和外锥环这三对锥面将同时工作，增加齿轮同步过程的摩擦力矩，摩擦力矩达到原单锥面同步器的将近三倍，由此可以有效地增大同步力矩，从而减小换档力和减少同步时间，并使换档过程平稳，同步性能大大提高。
图1三锥面同步器结构示意图具体实施方式
如图1所示，本发明包括二档齿轮1、内锥环2、外锥环3、中间环4、同步器弹簧5、齿套6、齿毂7、滑块8、一档齿轮9、第一凹槽10、滑块槽11、第二凹槽12，其连接关系为内锥环2、中间环4、外锥环3由内向外依次设置构成齿轮上的摩擦环，内锥环2空套在齿轮锥面上，中间环4空套在内锥环2上，外锥环3空套在中间环4上，中间环4通过档位齿上的第一凹槽10与二档齿轮1、一档齿轮9联接，齿套6内壁有滑块槽11，整个滑块8嵌在齿毂7凹槽内，两根同步器弹簧5分别紧贴在齿毂7两侧，外锥环3大端面处设有第二凹槽12。
内锥环2空套在齿轮锥面上，内锥环2有钩脚，内锥环钩脚13伸在外锥环3大端面处的第二凹槽12内；中间环4空套在内锥环2上，中间环4有凸脚，中间环凸脚14嵌在齿轮端面的第一凹槽10内。
齿套6上有内花键，齿毂7上有外花键，齿套6通过花键15套在齿毂7上；同步器弹簧5始终将滑块顶部16顶在齿套内壁的滑块槽11内。
齿毂7紧贴着齿轮端面固定连接在轴上，滑块8被同步器弹簧5顶在滑块槽11内时，滑块外端17嵌在外锥环3小端处的凹槽18内。
以换二档为例说明本发明的同步实现过程，换二档通过向左拨动齿套6来实现一档齿轮9和二档齿轮1的同步。齿套6带动滑块8，滑块8推动外锥环3，中间环4与二档齿轮1通过牙嵌结构互联保持同步运转，在外锥环3的作用力下，内锥环2、外锥环3、中间环4、二档齿轮1形成三个摩擦副二档齿轮1-内锥环2、内锥环2-中间环4、中间环4-外锥环3。三个摩擦副形成的同步力矩使齿套6与二档齿轮1迅速同步。同步后，摩擦力矩消失，齿套6越过外锥环3与二档齿轮1结合，完成整个同步过程。
权利要求
1.一种三锥面同步器，包括二档齿轮(1)、内锥环(2)、外锥环(3)、中间环(4)、同步器弹簧(5)、齿套(6)、齿毂(7)、滑块(8)、一档齿轮(9)、第一凹槽(10)、滑块槽(11)、第二凹槽(12)，其特征在于，其连接关系为内锥环(2)、中间环(4)、外锥环(3)由内向外依次设置构成齿轮上的摩擦环，内锥环(2)空套在齿轮锥面上，中间环(4)空套在内锥环(2)上，外锥环(3)空套在中间环(4)上，中间环(4)通过档位齿上的第一凹槽(10)与二档齿轮(1)、一档齿轮(9)联接，齿套(6)内壁有滑块槽(11)，整个滑块(8)嵌在齿毂(7)凹槽内，两根同步器弹簧(5)分别紧贴在齿毂(7)两侧，外锥环(3)大端面处设有第二凹槽(12)。
2.根据权利要求1所述的三锥面同步器，其特征是，内锥环(2)空套在齿轮锥面上，内锥环(2)有钩脚，内锥环钩脚(13)伸在外锥环(3)大端面处的第二凹槽(12)内。
3.根据权利要求1所述的三锥面同步器，其特征是，中间环(4)空套在内锥环(2)上，中间环(4)有凸脚，中间环凸脚(14)嵌在齿轮端面的第一凹槽(10)内。
4.根据权利要求1所述的三锥面同步器，其特征是，齿套(6)上有内花键，齿毂(7)上有外花键，齿套(6)通过花键(15)套在齿毂(7)上。
5.根据权利要求1所述的三锥面同步器，其特征是，同步器弹簧(5)始终将滑块顶部(16)顶在齿套内壁的滑块槽(11)内。
6.根据权利要求1所述的三锥面同步器，其特征是，齿毂(7)紧贴着齿轮端面固定连接在轴上，滑块(8)被同步器弹簧(5)顶在滑块槽(11)内时，滑块外端(17)嵌在外锥环(3)小端处的凹槽(18)内。
全文摘要
一种三锥面同步器，属于汽车传动装置领域。本发明包括二档齿轮、内锥环、外锥环、中间环、同步器弹簧、齿套、齿毂、滑块、一档齿轮、第一凹槽、滑块槽、第二凹槽，内锥环、中间环、外锥环由内向外依次设置构成齿轮上的摩擦环，内锥环空套在齿轮锥面上，中间环空套在内锥环上，外锥环空套在中间环上，中间环通过档位齿上的凹槽与二档齿轮、一档齿轮联接，齿套内壁有滑块槽，整个滑块嵌在齿毂凹槽内，两根同步器弹簧分别紧贴在齿毂两侧，外锥环大端面处设有凹槽。本发明使同步力矩大大增强，从而缩短了同步时间，拓宽同步器的工作范围，在不改变原变速器尺寸的前提下可有效提高同步性能，大大减轻换档力，降低驾驶员劳动强度，提高整车舒适性。
文档编号F16H57/00GK1544824SQ200310108728
公开日2004年11月10日 申请日期2003年11月20日 优先权日2003年11月20日
发明者方伟荣, 施晓蓉, 薛红宇, 徐建明 申请人:上海汽车股份有限公司