用于变速器的同步器组件及具有它的变速器的制造方法
用于变速器的同步器组件及具有它的变速器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于变速器的同步器组件及具有它的变速器。用于变速器的同步器组件包括变速器轴、齿轮、花键毂、接合套和同步环。接合套套在花键毂外面且可沿变速器轴的轴向移动，接合套随花键毂转动，接合套上构造有接合套配合面。同步环随齿轮转动，同步环上构造有同步环配合面。其中接合套相对于所述接合齿圈可在空挡位置和接合位置之间移动，在所述接合套从所述空挡位置向所述接合位置运动期间，所述接合套配合面与所述同步环配合面从所述分离状态转换为压紧状态，并在摩擦作用下逐渐实现接合套与齿轮同步转动。根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件，在不增加体积的前提下增大摩擦半径，提高同步能力。
【专利说明】用于变速器的同步器组件及具有它的变速器
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆领域，具体而言，涉及一种用于变速器的同步器组件及具有它的变速器。
【背景技术】
[0002]随着发动机技术的发展，整车布置时，变速器的预留空间越来越小，发动机的高转速和变速器的小空间给同步器的设计提出了更高要求。也就是说，同步器的体积越来越小。相关技术中，同步器的依靠同步环的内锥面与齿轮的外锥面之间的摩擦作用实现同步。因此，随着同步器体积的减小，同步环的内锥面(齿轮的外锥面)到旋转轴线的距离随之减小，也就是摩擦半径也随之减小，从而存在同步能力低，换挡性能不佳的问题。
【发明内容】
[0003]本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种不增加体积的前提下，可增加摩擦半径，提高同步能力的用于变速器的同步器组件。
[0004]本发明的另一个目的在于提出一种具有所述用于变速器的同步器组件的变速器。
[0005]为了实现上述目的，根据本发明第一方面的实施例提出一种用于变速器的同步器组件。所述用于变速器的同步器组件包括:变速器轴；齿轮，所述齿轮空套在所述变速器轴上，所述齿轮上设置有接合齿圈和弹性止推件；花键毂，所述花键毂套在所述变速器轴上且随所述变速器轴转动，所述花键毂位于所述齿轮的一侧；接合套，所述接合套套在所述花键毂外面且相对于所述花键毂可沿所述变速器轴的轴向移动，所述接合套随所述花键毂转动，所述接合套上构造有接合套配合面且还设有与所述接合齿圈适配的内花键；同步环，所述同步环随所述齿轮转动，所述同步环上构造有同步环配合面，所述同步环上设有同步环凸起；其中所述接合套相对于所述接合齿圈可在空挡位置和接合位置之间移动，在所述接合套处于所述空挡位置时所述接合套配合面与所述同步环配合面处于分离状态，在所述接合套处于所述接合位置时所述接合套配合面与所述同步环配合面处于压紧状态且所述内花键接合所述接合齿圈，在所述接合套从所述空挡位置向所述接合位置运动期间，所述弹性止推件适于抵靠所述同步环凸起以使所述接合套配合面与所述同步环配合面从所述分离状态转换为所述压紧状态。
[0006]也就是说，用于变速器的同步器组件，通过所述接合套配合面与所述同步环配合面的摩擦作用实现同步。因此，根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件，在不增加所述同步器组件的体积的前提下，增大了摩擦半径，从而增大了摩擦力矩，使所述同步器组件的同步速度提高，提高了所述同步器组件的同步能力。
[0007]另外，根据本发明上述实施例的用于变速器的同步器组件还可以具有如下附加的技术特征:
[0008]根据本发明的一个实施例，所述弹性止推件为卡簧。[0009]根据本发明的一个实施例，所述齿轮上设置有卡簧槽，所述卡簧为弧形且卡箍在所述卡簧槽内。
[0010]根据本发明的一个实施例，所述接合齿圈上设置有导向槽，所述同步环凸起配合在所述导向槽内以便所述同步环随所述齿轮转动，所述同步环凸起可在所述导向槽内沿所述轴向移动，所述导向槽的一端朝向所述花键毂延伸且超出所述卡簧。
[0011]根据本发明的一个实施例，所述导向槽为多个且沿周向均匀分布在所述接合齿圈上，所述同步环凸起为多个且与所述多个导向槽分别一一对应。由此，所述同步环与所述齿轮配合更稳定。
[0012]根据本发明的一个实施例，所述花键毂的外周面上设置有定位盲孔；所述接合套的内周面上设有定位凹槽；所述同步器组件还包括:钢球和弹簧，所述钢球和所述弹簧设在所述定位盲孔内，所述弹簧弹性地推抵所述钢球以使所述钢球的一部分伸出所述定位盲孔外并抵靠在所述定位凹槽内。由此，不仅可以在所述接合套处于所述空挡位置时给所述接合套定位，防止所述接合套晃动，还可以避免所述钢球脱出束缚而造成变速器无法回到空挡挡位的现象，从而使所述同步器组件的性能更稳定。
[0013]根据本发明的一个实施例，所述同步环的内周面上设置有同步齿，所述同步齿上构造有同步齿锁止面，所述接合齿圈的齿上构造有与所述同步齿锁止面适配的接合齿圈锁止面。这样可以防止所述接合套与所述齿轮未同步时，所述接合套的内花键与所述接合齿圈接合，从而使所述同步器组件的同步过程更平稳，也就是使变速器的换挡过程更平稳。
[0014]根据本发明的一个实施例，所述同步环配合面和所述接合套配合面均为锥面。
[0015]根据本发明的一个实施例，所述用于变速器的同步器组件还包括:挡板，所述挡板固定在所述接合套上，所述挡板适于在所述接合套从所述接合位置向所述空挡位置运动过程中止挡所述同步环。防止所述同步环不能回位。
[0016]根据本发明第二方面的实施例提出一种变速器。所述变速器包括第一方面所述的用于变速器的同步器组件，从而具有摩擦半径大，同步速度快，换挡过程平稳等优点。
[0017]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]本发明的上述和/或附加的方面和优点从接合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0019]图1是根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件的爆炸图；
[0020]图2是根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件的齿轮的立体图；
[0021]图3是根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件的齿轮的俯视图；
[0022]图4是沿图3中A-A线的剖视图；
[0023]图5是根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件的同步环的立体图；
[0024]图6是根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件的接合套的立体图；
[0025]图7是根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件在所述接合套处于所述空挡位置时的剖视图；
[0026]图8是根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件在所述弹性止推件抵靠所述同步环凸起时的剖视图；
[0027]图9是根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件在所述接合套处于所述接合位置时的剖视图。
[0028]【专利附图】
【附图说明】:
[0029]同步器组件1、变速器轴10、齿轮20、接合齿圈210、导向槽211、接合齿圈锁止面212、弹性止推件220、卡簧槽201、花键毂30、外花键310、定位盲孔320、接合套40、接合套配合面401、内花键410、定位凹槽420、同步环50、同步环配合面501、同步环凸起510、同步齿520、同步齿锁止面521、钢球60、弹簧70、挡板80
【具体实施方式】
[0030]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0031]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“轴向”、“周向”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0032]此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0033]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0034]下面参照图1-图9描述根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件I。如图1-图9所示，根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件I包括:变速器轴10、齿轮20、花键毂30、接合套40和同步环50。
[0035]齿轮20空套在变速器轴10上，齿轮20上设置有接合齿圈210和弹性止推件220。
[0036]花键毂30套在变速器轴10上，且花键毂30随变速器轴10转动。花键毂30位于齿轮20的一侧。接合套40套在花键毂30外面，且接合套40相对于花键毂30可沿变速器轴10的轴向移动，接合套40随花键毂30转动。接合套40上构造有接合套配合面401，且接合套40还设有与接合齿圈210适配的内花键410。如图1所示，花键毂30的外周面上可以设置有与内花键410适配的外花键310。同步环50随齿轮20转动。同步环50上构造有同步环配合面501，同步环50上设有同步环凸起510。
[0037]其中，接合套40相对于接合齿圈210可在空挡位置和接合位置之间移动，在接合套40处于所述空挡位置时，接合套配合面401与同步环配合面501处于分离状态；在接合套40处于所述接合位置时，接合套配合面401与同步环配合面501处于压紧状态且内花键410接合接合齿圈210。在接合套40从所述空挡位置向所述接合位置运动期间，弹性止推件220适于抵靠同步环凸起510以使接合套配合面401与同步环配合面501从所述分离状态转换为所述压紧状态。[0038]可选地，同步环配合面501和接合套配合面401均可以为锥面。如图7_图9所示，同步环配合面501为外锥面，相应地接合套配合面401为内锥面。同步环配合面501从靠近花键毂30的一端向远离花键毂30的一端逐渐向外倾斜，接合套配合面401从靠近花键毂30的一端向远离花键毂30的一端逐渐向内倾斜。其中，朝向变速器轴10的方向为内，背离变速器轴10的方向为外。也就是说，花键毂30与齿轮20沿变速器轴10的轴向间隔开地布置在变速器轴10(例如，变速器的输出轴)。变速器的操纵机构的拨叉拨动接合套40相对于接合齿圈210沿所述轴向在所述空挡位置和所述接合位置之间移动。
[0039]如图7所示，在接合套40处于所述空挡位置时，变速器处于空挡状态，且接合套40的内花键410与接合齿圈210不接合，接合套40与齿轮20分别以各自的速度旋转。具体地，同步环50随齿轮20转动，齿轮20通过传动组件与离合器的从动盘相连，且齿轮20的转速与从动盘的转速成正比。接合套40通过花键毂30与变速器轴10相连且随变速器轴10转动，变速器轴10通过传动装置与车辆保持传动关系，接合套40的转速与车辆的行驶速度成正比。
[0040]如图9所示，在接合套40处于所述接合位置时，接合套40的内花键410与接合齿圈210接合，接合套40与齿轮20同步转动，变速器处于与齿轮20所对应的挡位。
[0041]下面以齿轮20为六挡齿轮为例，描述变速器从空挡挂入六挡时，用于变速器的同步器组件I的工作过程:
[0042]拨叉拨动接合套40，使接合套40沿轴向向齿轮20移动，接合套40通过接合套配合面401与同步环配合面501的配合推动同步环50向接合齿圈210靠近。继续拨动接合套40，弹性止推件220抵靠同步环凸起510使接合套配合面401与同步环配合面501从所述分离状态转换为所述压紧状态。
[0043]具体而言，同步环50在接合套40的带动下，使同步环凸起510与弹性止推件220接触(如图8所示)。此时，弹性止推件220阻止同步环50继续向接合齿圈210靠近。同时，在接合套40施加给同步环50的轴向力的作用下,接合套配合面401与同步环配合面501产生摩擦力矩，实现预同步。
[0044]继续推动接合套40，在轴向力的作用下，同步环凸起510克服弹性止推件220的阻力，使同步环50继续向接合齿圈210移动，接合套配合面401与同步环配合面501在摩擦力矩的作用下逐渐实现同步。最终接合套40的内花键410与接合齿圈210的接合，齿轮20与接合套40同步转动，变速器挂入六挡。
[0045]也就是说，用于变速器的同步器组件1，通过接合套配合面401与同步环配合面501的摩擦作用实现同步。因此，根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件1，在不增加同步器组件I的体积的前提下，增大了摩擦半径，从而增大了摩擦力矩，使同步器组件I的同步速度提高，提高了同步器组件I的同步能力。
[0046]可选地，如图1、图7-图9所示，弹性止推件220可以为卡簧。进一步地，如图2和图4所示，齿轮20上可以设置有卡簧槽201，卡簧可以为弧形且卡箍在卡簧槽201内。
[0047]如图2所示，接合齿圈210上可以设置有导向槽211，同步环凸起510可以配合在导向槽211内以便同步环50随齿轮20转动，同步环凸起510可在导向槽211内沿所述轴向移动。导向槽211的一端朝向花键毂30延伸且超出卡簧。导向槽211的超出卡簧的一端不仅可以对卡簧有一定的限位作用，且使同步环凸起510—直配合在导向槽211内。[0048]有利地，在本发明的一个实施例中，导向槽211可以为多个，且多个导向槽211沿接合齿圈210的周向均匀分布在接合齿圈210上，同步环凸起510可以为多个，且多个同步环凸起510与多个导向槽211分别一一对应。
[0049]换言之，导向槽211的个数和同步环凸起510的个数相等，且一个同步环凸起510配合在一个导向槽211内。由此，同步环50与齿轮20配合更稳定。如图3和图5所示，在本发明的一个具体示例中，同步环凸起510为三个，导向槽211为三个。
[0050]如图1、图7-图9所示，在本发明的一个实施例中，花键毂30的外周面上设置有定位盲孔320，接合套40的内周面上设有定位凹槽420。相应地，用于变速器的同步器组件I还可以包括钢球60和弹簧70。钢球60和弹簧70设在定位盲孔320内，弹簧70弹性地推抵钢球60以使钢球60的一部分伸出定位盲孔320外并抵靠在定位凹槽420内。由此，可以在接合套40处于所述空挡位置时给接合套40定位，防止接合套40晃动。
[0051]这里需要理解的是，钢球60并不是一直配合在定位凹槽420内，随着接合套40从所述空挡位置向所述接合位置运动，钢球60会逐渐脱出定位凹槽420。由于同步环50和齿轮20均不与花键毂30发生接触，同步环50和齿轮20的摆动不会冲击花键毂30，钢球60也不会脱出接合套40与花键毂30的束缚，从而可以避免钢球60脱出束缚而造成变速器无法回到空挡挡位的现象，从而使同步器组件I的性能更稳定。
[0052]同步环50的内周面上设置有同步齿520，同步齿520上构造有同步齿锁止面521，接合齿圈210的齿上构造有与同步齿锁止面521适配的接合齿圈锁止面212。通过设置同步齿锁止面521与接合齿圈锁止面212，可以防止接合套40与齿轮20未同步时，接合套40的内花键410与接合齿圈210接合，从而使同步器组件I的同步过程更平稳，也就是使变速器的换挡过程更平稳。
[0053]进一步地，用于变速器的同步器组件I还可以包括挡板80。挡板80可以固定在接合套40上，挡板80适于在接合套40从所述接合位置向所述空挡位置运动过程中止挡同步环50。
[0054]当挡板80在接合套40的带动下随接合套40从所述接合位置向所述空挡位置运动过程中，接合套配合面401与同步环配合面501从压紧状态逐渐转变为分离状态，挡板80可以止挡同步环50,防止同步环50不能回位。
[0055]在本发明的一个可选地实施例中，挡板80的横截面可以为U形。其中，当接合套40处于所述接合位置时，挡板80的一个侧壁可以止抵齿轮20。当接合套40从所述接合位置向所述空挡位置运动过程中，挡板80的所述侧壁可以止挡同步环50。在本发明的一个具体示例中，挡板80可以铆接固定在接合套40上。
[0056]下面参考上面实施例中的结构，并参照图7-图9详细描述用于变速器的同步器组件I的工作过程:
[0057]下面的描述中，仍以齿轮20为六挡齿轮20为例。
[0058]首先描述，用于变速器的同步器组件I从图7所示的空挡位置移动到图8所示的预同步位置的过程:
[0059]拨叉拨动接合套40向齿轮20移动，接合套40通过接合套配合面401与同步环配合面501的锥面配合推动同步环50向接合齿圈210靠近。继续拨动接合套40，同步环凸起510与卡簧接触，卡簧阻止同步环50继续向接合齿圈210靠近，在接合套40施加给同步环50的轴向力的作用下，接合套配合面401与同步环配合面501产生摩擦力矩，同步环凸起510与导向槽211的一个侧壁接触，此时在轴向位置上，同步齿锁止面521与接合齿圈锁止面212相对，实现预同步。这个过程中，钢球60也从定位凹槽420逐渐脱出。
[0060]下面描述用于变速器的同步器组件I从图8所示的预同步位置移动到图9所示的接合位置的过程:
[0061]再继续推动接合套40，同步环凸起510克服弹性止推件220的阻止继续向接合齿圈210移动，同步齿锁止面521与接合齿圈锁止面212接触锁止，直到接合套配合面401与同步环配合面501在摩擦力矩的作用下逐渐实现同步。同步完成后，同步齿520与接合套40的内花键410均与接合齿圈210接合，挡板80止抵齿轮20，实现齿轮20与接合套40的同步转动，变速器挂入六挡。
[0062]当从六挡回到空挡挡位时,接合套40带动挡板80,挡板80带动同步环50向远离接合齿圈210的方向移动，直到同步环50和接合套40均回到所述空挡位置。
[0063]本发明还提供了 一种变速器。所述变速器包括根据本发明上述实施例的用于变速器的同步器组件1，从而具有摩擦半径大，同步速度快，换挡过程平稳等优点。
[0064]根据本发明实施例的变速器的其他构成例如变速器操纵机构等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
[0065]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指接合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式接合。
[0066]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种用于变速器的同步器组件，其特征在于，包括: 变速器轴； 齿轮，所述齿轮空套在所述变速器轴上，所述齿轮上设置有接合齿圈和弹性止推件； 花键毂，所述花键毂套在所述变速器轴上且随所述变速器轴转动，所述花键毂位于所述齿轮的一侧； 接合套，所述接合套套在所述花键毂外面且相对于所述花键毂可沿所述变速器轴的轴向移动，所述接合套随所述花键毂转动，所述接合套上构造有接合套配合面且还设有与所述接合齿圈适配的内花键； 同步环，所述同步环随所述齿轮转动，所述同步环上构造有同步环配合面，所述同步环上设有同步环凸起； 其中所述接合套相对于所述接合齿圈可在空挡位置和接合位置之间移动，在所述接合套处于所述空挡位置时所述接合套配合面与所述同步环配合面处于分离状态，在所述接合套处于所述接合位置时所述接合套配合面与所述同步环配合面处于压紧状态且所述内花键接合所述接合齿圈，在所述接合套从所述空挡位置向所述接合位置运动期间，所述弹性止推件适于抵靠所述同步环凸起以使所述接合套配合面与所述同步环配合面从所述分离状态转换为所述压紧状态。
2.根据权利要求1所述的用于变速器的同步器组件，其特征在于，所述弹性止推件为卡簧。
3.根据权利要求2所述的用于变速器的同步器组件，其特征在于，所述齿轮上设置有卡簧槽，所述卡簧为弧形且卡箍在所述卡簧槽内。
4.根据权利要求2所述的用于变速器的同步器组件，其特征在于，所述接合齿圈上设置有导向槽，所述同步环凸起配合在所述导向槽内以便所述同步环随所述齿轮转动，所述同步环凸起可在所述导向槽内沿所述轴向移动，所述导向槽的一端朝向所述花键毂延伸且超出所述卡簧。
5.根据权利要求4所述的用于变速器的同步器组件，其特征在于，所述导向槽为多个且沿周向均匀分布在所述接合齿圈上，所述同步环凸起为多个且与所述多个导向槽分别--对应。
6.根据权利要求1所述的用于变速器的同步器组件，其特征在于， 所述花键毂的外周面上设置有定位盲孔； 所述接合套的内周面上设有定位凹槽； 所述同步器组件还包括: 钢球和弹簧，所述钢球和所述弹簧设在所述定位盲孔内，所述弹簧弹性地推抵所述钢球以使所述钢球的一部分伸出所述定位盲孔外并抵靠在所述定位凹槽内。
7.根据权利要求1所述的用于变速器的同步器组件，其特征在于， 所述同步环的内周面上设置有同步齿，所述同步齿上构造有同步齿锁止面，所述接合齿圈的齿上构造有与所述同步齿锁止面适配的接合齿圈锁止面。
8.根据权利要求1所述的用于变速器的同步器组件，其特征在于，所述同步环配合面和所述接合套配合面均为锥面。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的用于变速器的同步器组件，其特征在于，还包括:挡板，所述挡板固定在所述接合套上，所述挡板适于在所述接合套从所述接合位置向所述空挡位置运动过程中止挡所述同步环。
10.一种变速器，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的用于变速器的同步器组件。·
【文档编号】F16D23/04GK103591178SQ201310627230
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】郭卫杰, 贾玉灵, 夏海军, 武海东, 贾文远, 金鹏, 李留东 申请人:长城汽车股份有限公司
【专利摘要】本发明公开了一种用于变速器的同步器组件及具有它的变速器。用于变速器的同步器组件包括变速器轴、齿轮、花键毂、接合套和同步环。接合套套在花键毂外面且可沿变速器轴的轴向移动，接合套随花键毂转动，接合套上构造有接合套配合面。同步环随齿轮转动，同步环上构造有同步环配合面。其中接合套相对于所述接合齿圈可在空挡位置和接合位置之间移动，在所述接合套从所述空挡位置向所述接合位置运动期间，所述接合套配合面与所述同步环配合面从所述分离状态转换为压紧状态，并在摩擦作用下逐渐实现接合套与齿轮同步转动。根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件，在不增加体积的前提下增大摩擦半径，提高同步能力。
【专利说明】用于变速器的同步器组件及具有它的变速器
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆领域，具体而言，涉及一种用于变速器的同步器组件及具有它的变速器。
【背景技术】
[0002]随着发动机技术的发展，整车布置时，变速器的预留空间越来越小，发动机的高转速和变速器的小空间给同步器的设计提出了更高要求。也就是说，同步器的体积越来越小。相关技术中，同步器的依靠同步环的内锥面与齿轮的外锥面之间的摩擦作用实现同步。因此，随着同步器体积的减小，同步环的内锥面(齿轮的外锥面)到旋转轴线的距离随之减小，也就是摩擦半径也随之减小，从而存在同步能力低，换挡性能不佳的问题。
【发明内容】
[0003]本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种不增加体积的前提下，可增加摩擦半径，提高同步能力的用于变速器的同步器组件。
[0004]本发明的另一个目的在于提出一种具有所述用于变速器的同步器组件的变速器。
[0005]为了实现上述目的，根据本发明第一方面的实施例提出一种用于变速器的同步器组件。所述用于变速器的同步器组件包括:变速器轴；齿轮，所述齿轮空套在所述变速器轴上，所述齿轮上设置有接合齿圈和弹性止推件；花键毂，所述花键毂套在所述变速器轴上且随所述变速器轴转动，所述花键毂位于所述齿轮的一侧；接合套，所述接合套套在所述花键毂外面且相对于所述花键毂可沿所述变速器轴的轴向移动，所述接合套随所述花键毂转动，所述接合套上构造有接合套配合面且还设有与所述接合齿圈适配的内花键；同步环，所述同步环随所述齿轮转动，所述同步环上构造有同步环配合面，所述同步环上设有同步环凸起；其中所述接合套相对于所述接合齿圈可在空挡位置和接合位置之间移动，在所述接合套处于所述空挡位置时所述接合套配合面与所述同步环配合面处于分离状态，在所述接合套处于所述接合位置时所述接合套配合面与所述同步环配合面处于压紧状态且所述内花键接合所述接合齿圈，在所述接合套从所述空挡位置向所述接合位置运动期间，所述弹性止推件适于抵靠所述同步环凸起以使所述接合套配合面与所述同步环配合面从所述分离状态转换为所述压紧状态。
[0006]也就是说，用于变速器的同步器组件，通过所述接合套配合面与所述同步环配合面的摩擦作用实现同步。因此，根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件，在不增加所述同步器组件的体积的前提下，增大了摩擦半径，从而增大了摩擦力矩，使所述同步器组件的同步速度提高，提高了所述同步器组件的同步能力。
[0007]另外，根据本发明上述实施例的用于变速器的同步器组件还可以具有如下附加的技术特征:
[0008]根据本发明的一个实施例，所述弹性止推件为卡簧。[0009]根据本发明的一个实施例，所述齿轮上设置有卡簧槽，所述卡簧为弧形且卡箍在所述卡簧槽内。
[0010]根据本发明的一个实施例，所述接合齿圈上设置有导向槽，所述同步环凸起配合在所述导向槽内以便所述同步环随所述齿轮转动，所述同步环凸起可在所述导向槽内沿所述轴向移动，所述导向槽的一端朝向所述花键毂延伸且超出所述卡簧。
[0011]根据本发明的一个实施例，所述导向槽为多个且沿周向均匀分布在所述接合齿圈上，所述同步环凸起为多个且与所述多个导向槽分别一一对应。由此，所述同步环与所述齿轮配合更稳定。
[0012]根据本发明的一个实施例，所述花键毂的外周面上设置有定位盲孔；所述接合套的内周面上设有定位凹槽；所述同步器组件还包括:钢球和弹簧，所述钢球和所述弹簧设在所述定位盲孔内，所述弹簧弹性地推抵所述钢球以使所述钢球的一部分伸出所述定位盲孔外并抵靠在所述定位凹槽内。由此，不仅可以在所述接合套处于所述空挡位置时给所述接合套定位，防止所述接合套晃动，还可以避免所述钢球脱出束缚而造成变速器无法回到空挡挡位的现象，从而使所述同步器组件的性能更稳定。
[0013]根据本发明的一个实施例，所述同步环的内周面上设置有同步齿，所述同步齿上构造有同步齿锁止面，所述接合齿圈的齿上构造有与所述同步齿锁止面适配的接合齿圈锁止面。这样可以防止所述接合套与所述齿轮未同步时，所述接合套的内花键与所述接合齿圈接合，从而使所述同步器组件的同步过程更平稳，也就是使变速器的换挡过程更平稳。
[0014]根据本发明的一个实施例，所述同步环配合面和所述接合套配合面均为锥面。
[0015]根据本发明的一个实施例，所述用于变速器的同步器组件还包括:挡板，所述挡板固定在所述接合套上，所述挡板适于在所述接合套从所述接合位置向所述空挡位置运动过程中止挡所述同步环。防止所述同步环不能回位。
[0016]根据本发明第二方面的实施例提出一种变速器。所述变速器包括第一方面所述的用于变速器的同步器组件，从而具有摩擦半径大，同步速度快，换挡过程平稳等优点。
[0017]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]本发明的上述和/或附加的方面和优点从接合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0019]图1是根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件的爆炸图；
[0020]图2是根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件的齿轮的立体图；
[0021]图3是根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件的齿轮的俯视图；
[0022]图4是沿图3中A-A线的剖视图；
[0023]图5是根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件的同步环的立体图；
[0024]图6是根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件的接合套的立体图；
[0025]图7是根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件在所述接合套处于所述空挡位置时的剖视图；
[0026]图8是根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件在所述弹性止推件抵靠所述同步环凸起时的剖视图；
[0027]图9是根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件在所述接合套处于所述接合位置时的剖视图。
[0028]【专利附图】
【附图说明】:
[0029]同步器组件1、变速器轴10、齿轮20、接合齿圈210、导向槽211、接合齿圈锁止面212、弹性止推件220、卡簧槽201、花键毂30、外花键310、定位盲孔320、接合套40、接合套配合面401、内花键410、定位凹槽420、同步环50、同步环配合面501、同步环凸起510、同步齿520、同步齿锁止面521、钢球60、弹簧70、挡板80
【具体实施方式】
[0030]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0031]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“轴向”、“周向”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0032]此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0033]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0034]下面参照图1-图9描述根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件I。如图1-图9所示，根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件I包括:变速器轴10、齿轮20、花键毂30、接合套40和同步环50。
[0035]齿轮20空套在变速器轴10上，齿轮20上设置有接合齿圈210和弹性止推件220。
[0036]花键毂30套在变速器轴10上，且花键毂30随变速器轴10转动。花键毂30位于齿轮20的一侧。接合套40套在花键毂30外面，且接合套40相对于花键毂30可沿变速器轴10的轴向移动，接合套40随花键毂30转动。接合套40上构造有接合套配合面401，且接合套40还设有与接合齿圈210适配的内花键410。如图1所示，花键毂30的外周面上可以设置有与内花键410适配的外花键310。同步环50随齿轮20转动。同步环50上构造有同步环配合面501，同步环50上设有同步环凸起510。
[0037]其中，接合套40相对于接合齿圈210可在空挡位置和接合位置之间移动，在接合套40处于所述空挡位置时，接合套配合面401与同步环配合面501处于分离状态；在接合套40处于所述接合位置时，接合套配合面401与同步环配合面501处于压紧状态且内花键410接合接合齿圈210。在接合套40从所述空挡位置向所述接合位置运动期间，弹性止推件220适于抵靠同步环凸起510以使接合套配合面401与同步环配合面501从所述分离状态转换为所述压紧状态。[0038]可选地，同步环配合面501和接合套配合面401均可以为锥面。如图7_图9所示，同步环配合面501为外锥面，相应地接合套配合面401为内锥面。同步环配合面501从靠近花键毂30的一端向远离花键毂30的一端逐渐向外倾斜，接合套配合面401从靠近花键毂30的一端向远离花键毂30的一端逐渐向内倾斜。其中，朝向变速器轴10的方向为内，背离变速器轴10的方向为外。也就是说，花键毂30与齿轮20沿变速器轴10的轴向间隔开地布置在变速器轴10(例如，变速器的输出轴)。变速器的操纵机构的拨叉拨动接合套40相对于接合齿圈210沿所述轴向在所述空挡位置和所述接合位置之间移动。
[0039]如图7所示，在接合套40处于所述空挡位置时，变速器处于空挡状态，且接合套40的内花键410与接合齿圈210不接合，接合套40与齿轮20分别以各自的速度旋转。具体地，同步环50随齿轮20转动，齿轮20通过传动组件与离合器的从动盘相连，且齿轮20的转速与从动盘的转速成正比。接合套40通过花键毂30与变速器轴10相连且随变速器轴10转动，变速器轴10通过传动装置与车辆保持传动关系，接合套40的转速与车辆的行驶速度成正比。
[0040]如图9所示，在接合套40处于所述接合位置时，接合套40的内花键410与接合齿圈210接合，接合套40与齿轮20同步转动，变速器处于与齿轮20所对应的挡位。
[0041]下面以齿轮20为六挡齿轮为例，描述变速器从空挡挂入六挡时，用于变速器的同步器组件I的工作过程:
[0042]拨叉拨动接合套40，使接合套40沿轴向向齿轮20移动，接合套40通过接合套配合面401与同步环配合面501的配合推动同步环50向接合齿圈210靠近。继续拨动接合套40，弹性止推件220抵靠同步环凸起510使接合套配合面401与同步环配合面501从所述分离状态转换为所述压紧状态。
[0043]具体而言，同步环50在接合套40的带动下，使同步环凸起510与弹性止推件220接触(如图8所示)。此时，弹性止推件220阻止同步环50继续向接合齿圈210靠近。同时，在接合套40施加给同步环50的轴向力的作用下,接合套配合面401与同步环配合面501产生摩擦力矩，实现预同步。
[0044]继续推动接合套40，在轴向力的作用下，同步环凸起510克服弹性止推件220的阻力，使同步环50继续向接合齿圈210移动，接合套配合面401与同步环配合面501在摩擦力矩的作用下逐渐实现同步。最终接合套40的内花键410与接合齿圈210的接合，齿轮20与接合套40同步转动，变速器挂入六挡。
[0045]也就是说，用于变速器的同步器组件1，通过接合套配合面401与同步环配合面501的摩擦作用实现同步。因此，根据本发明实施例的用于变速器的同步器组件1，在不增加同步器组件I的体积的前提下，增大了摩擦半径，从而增大了摩擦力矩，使同步器组件I的同步速度提高，提高了同步器组件I的同步能力。
[0046]可选地，如图1、图7-图9所示，弹性止推件220可以为卡簧。进一步地，如图2和图4所示，齿轮20上可以设置有卡簧槽201，卡簧可以为弧形且卡箍在卡簧槽201内。
[0047]如图2所示，接合齿圈210上可以设置有导向槽211，同步环凸起510可以配合在导向槽211内以便同步环50随齿轮20转动，同步环凸起510可在导向槽211内沿所述轴向移动。导向槽211的一端朝向花键毂30延伸且超出卡簧。导向槽211的超出卡簧的一端不仅可以对卡簧有一定的限位作用，且使同步环凸起510—直配合在导向槽211内。[0048]有利地，在本发明的一个实施例中，导向槽211可以为多个，且多个导向槽211沿接合齿圈210的周向均匀分布在接合齿圈210上，同步环凸起510可以为多个，且多个同步环凸起510与多个导向槽211分别一一对应。
[0049]换言之，导向槽211的个数和同步环凸起510的个数相等，且一个同步环凸起510配合在一个导向槽211内。由此，同步环50与齿轮20配合更稳定。如图3和图5所示，在本发明的一个具体示例中，同步环凸起510为三个，导向槽211为三个。
[0050]如图1、图7-图9所示，在本发明的一个实施例中，花键毂30的外周面上设置有定位盲孔320，接合套40的内周面上设有定位凹槽420。相应地，用于变速器的同步器组件I还可以包括钢球60和弹簧70。钢球60和弹簧70设在定位盲孔320内，弹簧70弹性地推抵钢球60以使钢球60的一部分伸出定位盲孔320外并抵靠在定位凹槽420内。由此，可以在接合套40处于所述空挡位置时给接合套40定位，防止接合套40晃动。
[0051]这里需要理解的是，钢球60并不是一直配合在定位凹槽420内，随着接合套40从所述空挡位置向所述接合位置运动，钢球60会逐渐脱出定位凹槽420。由于同步环50和齿轮20均不与花键毂30发生接触，同步环50和齿轮20的摆动不会冲击花键毂30，钢球60也不会脱出接合套40与花键毂30的束缚，从而可以避免钢球60脱出束缚而造成变速器无法回到空挡挡位的现象，从而使同步器组件I的性能更稳定。
[0052]同步环50的内周面上设置有同步齿520，同步齿520上构造有同步齿锁止面521，接合齿圈210的齿上构造有与同步齿锁止面521适配的接合齿圈锁止面212。通过设置同步齿锁止面521与接合齿圈锁止面212，可以防止接合套40与齿轮20未同步时，接合套40的内花键410与接合齿圈210接合，从而使同步器组件I的同步过程更平稳，也就是使变速器的换挡过程更平稳。
[0053]进一步地，用于变速器的同步器组件I还可以包括挡板80。挡板80可以固定在接合套40上，挡板80适于在接合套40从所述接合位置向所述空挡位置运动过程中止挡同步环50。
[0054]当挡板80在接合套40的带动下随接合套40从所述接合位置向所述空挡位置运动过程中，接合套配合面401与同步环配合面501从压紧状态逐渐转变为分离状态，挡板80可以止挡同步环50,防止同步环50不能回位。
[0055]在本发明的一个可选地实施例中，挡板80的横截面可以为U形。其中，当接合套40处于所述接合位置时，挡板80的一个侧壁可以止抵齿轮20。当接合套40从所述接合位置向所述空挡位置运动过程中，挡板80的所述侧壁可以止挡同步环50。在本发明的一个具体示例中，挡板80可以铆接固定在接合套40上。
[0056]下面参考上面实施例中的结构，并参照图7-图9详细描述用于变速器的同步器组件I的工作过程:
[0057]下面的描述中，仍以齿轮20为六挡齿轮20为例。
[0058]首先描述，用于变速器的同步器组件I从图7所示的空挡位置移动到图8所示的预同步位置的过程:
[0059]拨叉拨动接合套40向齿轮20移动，接合套40通过接合套配合面401与同步环配合面501的锥面配合推动同步环50向接合齿圈210靠近。继续拨动接合套40，同步环凸起510与卡簧接触，卡簧阻止同步环50继续向接合齿圈210靠近，在接合套40施加给同步环50的轴向力的作用下，接合套配合面401与同步环配合面501产生摩擦力矩，同步环凸起510与导向槽211的一个侧壁接触，此时在轴向位置上，同步齿锁止面521与接合齿圈锁止面212相对，实现预同步。这个过程中，钢球60也从定位凹槽420逐渐脱出。
[0060]下面描述用于变速器的同步器组件I从图8所示的预同步位置移动到图9所示的接合位置的过程:
[0061]再继续推动接合套40，同步环凸起510克服弹性止推件220的阻止继续向接合齿圈210移动，同步齿锁止面521与接合齿圈锁止面212接触锁止，直到接合套配合面401与同步环配合面501在摩擦力矩的作用下逐渐实现同步。同步完成后，同步齿520与接合套40的内花键410均与接合齿圈210接合，挡板80止抵齿轮20，实现齿轮20与接合套40的同步转动，变速器挂入六挡。
[0062]当从六挡回到空挡挡位时,接合套40带动挡板80,挡板80带动同步环50向远离接合齿圈210的方向移动，直到同步环50和接合套40均回到所述空挡位置。
[0063]本发明还提供了 一种变速器。所述变速器包括根据本发明上述实施例的用于变速器的同步器组件1，从而具有摩擦半径大，同步速度快，换挡过程平稳等优点。
[0064]根据本发明实施例的变速器的其他构成例如变速器操纵机构等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
[0065]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指接合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式接合。
[0066]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种用于变速器的同步器组件，其特征在于，包括: 变速器轴； 齿轮，所述齿轮空套在所述变速器轴上，所述齿轮上设置有接合齿圈和弹性止推件； 花键毂，所述花键毂套在所述变速器轴上且随所述变速器轴转动，所述花键毂位于所述齿轮的一侧； 接合套，所述接合套套在所述花键毂外面且相对于所述花键毂可沿所述变速器轴的轴向移动，所述接合套随所述花键毂转动，所述接合套上构造有接合套配合面且还设有与所述接合齿圈适配的内花键； 同步环，所述同步环随所述齿轮转动，所述同步环上构造有同步环配合面，所述同步环上设有同步环凸起； 其中所述接合套相对于所述接合齿圈可在空挡位置和接合位置之间移动，在所述接合套处于所述空挡位置时所述接合套配合面与所述同步环配合面处于分离状态，在所述接合套处于所述接合位置时所述接合套配合面与所述同步环配合面处于压紧状态且所述内花键接合所述接合齿圈，在所述接合套从所述空挡位置向所述接合位置运动期间，所述弹性止推件适于抵靠所述同步环凸起以使所述接合套配合面与所述同步环配合面从所述分离状态转换为所述压紧状态。
2.根据权利要求1所述的用于变速器的同步器组件，其特征在于，所述弹性止推件为卡簧。
3.根据权利要求2所述的用于变速器的同步器组件，其特征在于，所述齿轮上设置有卡簧槽，所述卡簧为弧形且卡箍在所述卡簧槽内。
4.根据权利要求2所述的用于变速器的同步器组件，其特征在于，所述接合齿圈上设置有导向槽，所述同步环凸起配合在所述导向槽内以便所述同步环随所述齿轮转动，所述同步环凸起可在所述导向槽内沿所述轴向移动，所述导向槽的一端朝向所述花键毂延伸且超出所述卡簧。
5.根据权利要求4所述的用于变速器的同步器组件，其特征在于，所述导向槽为多个且沿周向均匀分布在所述接合齿圈上，所述同步环凸起为多个且与所述多个导向槽分别--对应。
6.根据权利要求1所述的用于变速器的同步器组件，其特征在于， 所述花键毂的外周面上设置有定位盲孔； 所述接合套的内周面上设有定位凹槽； 所述同步器组件还包括: 钢球和弹簧，所述钢球和所述弹簧设在所述定位盲孔内，所述弹簧弹性地推抵所述钢球以使所述钢球的一部分伸出所述定位盲孔外并抵靠在所述定位凹槽内。
7.根据权利要求1所述的用于变速器的同步器组件，其特征在于， 所述同步环的内周面上设置有同步齿，所述同步齿上构造有同步齿锁止面，所述接合齿圈的齿上构造有与所述同步齿锁止面适配的接合齿圈锁止面。
8.根据权利要求1所述的用于变速器的同步器组件，其特征在于，所述同步环配合面和所述接合套配合面均为锥面。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的用于变速器的同步器组件，其特征在于，还包括:挡板，所述挡板固定在所述接合套上，所述挡板适于在所述接合套从所述接合位置向所述空挡位置运动过程中止挡所述同步环。
10.一种变速器，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的用于变速器的同步器组件。·
【文档编号】F16D23/04GK103591178SQ201310627230
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】郭卫杰, 贾玉灵, 夏海军, 武海东, 贾文远, 金鹏, 李留东 申请人:长城汽车股份有限公司
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