多锥同步环组件和同步器的制作方法

本发明涉及工程施工辅助设备技术领域，具体涉及一种多锥同步环组件和同步器。

背景技术：

汽车同步器是变速器的重要组成部分，在汽车变速过程中起到关键性作用，是汽车安全，平稳，舒适的运动保障。同步器在动力输出端的齿轮将换入下一档位的时候，解决汽车在换挡操作中发动机转速与变速箱转速不一致的问题。

现有技术中的同步器多采用摩擦惯性的同步装置，根据锁止装置的差异，分为锁环式惯性同步器和锁销式惯性同步器。其中，惯性锁止式同步器由摩擦元件，锁止元件和弹性元件组成，当挂挡时，摩擦元件在轴向力的作用下，能够相互靠近，在惯性转矩的作用下可产生摩擦转矩，促使被接合的两部分逐渐同步。或者说，摩擦元件在结合齿和齿套相接触以前，提前进行摩擦，来将转速较大的一方的能量传递给转速较小的一方，使得转速较小的一方提升转速，达到与转速较大的一方转速同步，保证正常换挡和缓冲的作用。

大多数轿车、火车上均设置有汽车同步器，并要求其转矩容量大、性能稳定，而市面上的汽车同步器的转矩、容量均有限，设计一种能够增大同步扭矩、同步容量的同步器，是本发明函待解决的。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种多锥同步环组件和同步器，其具有至少四个摩擦面，增加摩擦面的数量，提高安装有该多锥同步环组件的同步器的同步容量。

为达到以上目的，第一方面，本发明提供一种多锥同步环组件，所述多锥同步环组件包括：

外同步环，其具有第一内锥孔，所述外同步环的外周上设有用于与齿套连接的若干花键；

第一主同步环，其具有第二内锥孔，所述第一主同步环设于所述第一内锥孔内，并与所述外同步环接触形成第一摩擦面，所述第一主同步环用于与结合齿在所述结合齿的周向方向上形锁合地相互耦合；

第一从同步环，其具有第三内锥孔，所述第一从同步环位于所述第二内锥孔内，并与所述第一主同步环接触形成第二摩擦面，所述第一从同步环与所述外同步环在所述外同步环的周向方向上形锁合地相互耦合；

第二主同步环，其具有第四内锥孔，所述第二主同步环位于所述第三内锥孔内，并与所述第一从同步环接触形成第三摩擦面，所述第二主同步环用于与所述结合齿在所述结合齿的周向方向上形锁合地相互耦合；

第二从同步环，其位于所述第四内锥孔内，并与所述第二主同步环接触形成第四摩擦面，所述第二从同步环用于与齿毂在所述齿毂的周向方向上形锁合地相互耦合。

在上述技术方案的基础上，所述第二从同步环的内孔为第五内锥孔或第五内直孔；

当所述第二从同步环的内孔为第五内锥孔时，所述第五内锥孔用于与所述结合齿的锥体面接触形成第五摩擦面；

当所述第二从同步环的内孔为第五内直孔时，所述第五内直孔用于放置所述结合齿的锥体面，并与所述锥体面避空。

在上述技术方案的基础上，所述第一内锥孔、第二内锥孔、第三内锥孔、第四内锥孔、第五内锥孔均为贴碳锥面或带油槽的螺纹锥面。

在上述技术方案的基础上，所述花键上设有用于与所述齿套锁止的锁止面。

在上述技术方案的基础上，所述外同步环的外周上间隔设有至少两个凸台，所述凸台与所述花键交错分布在所述外同步环上，所述凸台用于与所述齿毂在所述齿毂的周向方向上形锁合地相互耦合。

在上述技术方案的基础上，所述外同步环远离所述花键的一端内侧设有多个凹槽，所述第一从同步环上配设有多个卡接在所述凹槽中的第一限位块，所述第一限位块卡持于所述凹槽中，以使所述第一从同步环在所述外同步环的周向方向上与所述外同步环形锁合。

在上述技术方案的基础上，所述第一主同步环靠近所述花键的一端上设有第二限位块，所述第二限位块用于卡接在所述结合齿上。

在上述技术方案的基础上，所述外同步环为铜环或钢环；所述第一主同步环为铜环或钢环；所述第一从同步环为铜环或钢环；所述第二主同步环为铜环或钢环；所述第二从同步环为铜环。

在上述技术方案的基础上，所述第一摩擦面或所述第二摩擦面或所述第三摩擦面或第四摩擦面或第五摩擦面的锥面角度的范围为6.5°～9°。

第二方面，本发明还提供一种多锥同步器，所述多锥同步器包括结合齿、齿套、齿毂及如上述的多锥同步环组件。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明提供的多锥同步环组件，具有至少四个摩擦面，增加摩擦面的数量，提高安装有该多锥同步环组件的同步器的同步容量。

(2)在本发明中，根据实际需求，设置第二从同步环的内孔为内锥孔或内直孔，能够得到五个摩擦面或四个摩擦面，大大提高同步器的同步容量。

附图说明

图1为本发明实施例中多锥同步环组件的爆炸示意图；

图2为本发明实施例中多锥同步环组件的主视图；

图3为图2中a-a的全剖向视图；

图4为多个摩擦面的分布示意图；

图5为本发明实施例中多锥同步环组件的后视图；

图6为图5中b-b向的爆炸全剖图；

图7为本发明实施例中多锥同步环组件在第一视角的立体示意图；

图8为本发明实施例中多锥同步环组件在第二视角的立体示意图；

图9为第二从同步环的两侧均为贴碳锥面的示意图；

图10为第二从同步环的内孔为第五内直孔，外侧面为带油槽的螺纹锥面的示意图；

图11为第二从同步环的两侧均为带油槽的螺纹锥面的示意图；

图12为本发明实施例中多锥同步器的第一视角的爆炸示意图；

图13为本发明实施例中多锥同步器的第二视角的爆炸示意图；

图14为本发明实施例中多锥同步器的全剖视图；

图中：1、外同步环；10、第一内锥孔；11、花键；110、锁止面；12、凸台；13、凹槽；2、第一主同步环；20、第二内锥孔；21、第二限位块；3、第一从同步环；30、第三内锥孔；31、第一限位块；4、第二主同步环；40、第四内锥孔；41、第三限位块；5、第二从同步环；50、第五内锥孔；50’、第五内直孔；51、第四限位块；6、齿套；7、结合齿；71、锥体面；72、结合齿凹槽；8、齿毂；81、第一齿毂凹槽；82、第二齿毂凹槽；1a、第一摩擦面；2a、第二摩擦面；3a、第三摩擦面；4a、第四摩擦面；5a、第五摩擦面。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例

参见图1～8所示，本发明实施例提供一种多锥同步环组件，所述多锥同步环组件包括外同步环1、第一主同步环2、第一从同步环3、第二主同步环4、第二从同步环5；

所述外同步环1具有第一内锥孔10，所述外同步环1的外周上设有用于与齿套6连接的若干花键11；

所述第一主同步环2具有第二内锥孔20，所述第一主同步环2设于所述第一内锥孔10内，并与所述外同步环1接触形成第一摩擦面1a，所述第一主同步环2用于与结合齿7在所述结合齿7的周向方向上形锁合地相互耦合；

所述第一从同步环3具有第三内锥孔30，所述第一从同步环3位于所述第二内锥孔20内，并与所述第一主同步环2接触形成第二摩擦面2a，所述第一从同步环3与所述外同步环1在所述外同步环1的周向方向上形锁合地相互耦合；

所述第二主同步环4具有第四内锥孔40，所述第二主同步环4位于所述第三内锥孔30内，并与所述第一从同步环3接触形成第三摩擦面3a，所述第二主同步环4用于与所述结合齿7在所述结合齿7的周向方向上形锁合地相互耦合；

所述第二从同步环5位于所述第四内锥孔40内，并与所述第二主同步环4接触形成第四摩擦面4a，所述第二从同步环5用于与齿毂8在所述齿毂8的周向方向上形锁合地相互耦合。

在本发明实施例中，外同步环1的第一内锥孔10中沿径向向内依次同轴设置有第一主同步环2、第一从同步环3、第二主同步环4、第二从同步环5，所述第一主同步环2、第二主同步环4的一端均与结合齿7在绕共同的轴线的旋转方向上形锁合地相互耦合；所述第一主同步环2外侧与外同步环1的第一内锥孔10形成第一摩擦面，即第一个摩擦副，所述第一主同步环2的第二内锥孔20与所述第一从同步环3的外侧形成第二摩擦面，即第二个摩擦副；所述第二主同步环4外侧与第一从同步环3的第三内锥孔30形成第三摩擦面，即第三个摩擦副，所述第二主同步环4的第四内锥孔40与所述第二从同步环5的外侧形成第四摩擦面，即第四个摩擦副；并且所述第一从同步环3远离所述第一主同步环2、第二主同步环4与所述结合齿7的耦合结构的一端与所述外同步环1在绕共同的轴线的旋转方向上形锁合地相互耦合；所述第二从同步环5远离所述第一主同步环2、第二主同步环4与所述结合齿7的耦合结构的一端与齿毂8在绕共同的轴线的旋转方向上形锁合地相互耦合，进而实现从主动到从动的同步运动。

进一步地，所述第二从同步环5的内孔为第五内锥孔50或第五内直孔50’；当所述第二从同步环5的内孔为第五内锥孔50时，参见图9、图10所示，所述第五内锥孔50用于与所述结合齿7的锥体面71接触形成第五摩擦面5a；当所述第二从同步环5的内孔为第五内直孔50’时，参见图10所示，所述第五内直孔50’用于放置所述结合齿7的锥体面71，并与所述锥体面71避空。可见，本发明实施例可根据实际需求，设置第二从同步环5的内孔为第五内锥孔50或第五内直孔50’，能够使得多锥同步环组件得到五个摩擦面或四个摩擦面，大大提高同步器的同步容量。

具体地，所述第一内锥孔10、第二内锥孔20、第三内锥孔30、第四内锥孔40、第五内锥孔50均为贴碳锥面或带油槽的螺纹锥面。

如图9所示，其实例为第二从同步环5的内外侧均为贴碳锥面；如图10所示，其实例为第二从同步环5的内外两侧均为带油槽的螺纹锥面；也可根据需求一面为贴碳锥面，一面为带油槽的螺纹锥面。相对的两个面形成一摩擦面时，这两个相对的面的为匹配的锥面。

为了更好地实现预同步，参见图13所示，所述花键11上设有用于与所述齿套6锁止的锁止面110，所述花键11用于与齿套6的内花键啮合相接，并通过所述锁止面110实现所述外同步环1和齿套6的同步。

参见图13所示，具体地，所述外同步环1的外周上间隔设有至少两个凸台12，在本实施例中，所述外同步环1的外周上沿所述外同步环1的周向上环形阵列设有三个所述凸台12，所述凸台12与所述花键11交错分布在所述外同步环1上，所述凸台12用于与所述齿毂8在所述齿毂8的周向方向上形锁合地相互耦合。所述凸台12卡持在所述齿毂8中的第一齿毂凹槽81中，所述第一齿毂凹槽81与所述凸台12相互配合，能够限制所述外同步环1在所述齿毂8中沿所述齿毂8的周向方向上的运动，实现外同步环1和齿毂8的同步。

具体地，所述外同步环1远离所述花键11的一端内侧设有多个凹槽13，具体为所述外同步环1远离所述花键11的一端内侧设有六个圆周均布的凹槽13，所述第一从同步环3上配设有六个卡接在所述凹槽13中的第一限位块31，所述第一限位块31卡持于所述凹槽13中，以使所述第一从同步环3在所述外同步环1的周向方向上与所述外同步环1形锁合。在本发明实施例中，实现外同步环1、第一从同步环3的同步。

参见图13所示，进一步地，所述第二从同步环5上配设有多个卡接在所述齿毂8中第二齿毂凹槽82中的第三限位块51，具体为六个第三限位块51圆周均布在所述第二从同步环5上，所述第三限位块51卡持于所述第二齿毂凹槽82中相互配合，以使所述第二从同步环5在所述齿毂8中沿所述齿毂8的周向方向上与所述齿毂8形锁合，能够限制所述第二从同步环5在所述齿毂8中沿所述齿毂8的周向方向上的运动，实现第二从同步环5和齿毂8的同步。

在本发明实施例中，所述齿套6、齿毂8、外同步环1、第一从同步环3、第二从同步环5的结构配合，且齿毂8上的外花键与齿套6上的内花键啮合连接，且所述外同步环1上的花键11恰与所述齿毂8上的外花键重合，以共同啮合与所述齿套6的内花键上，能够实现所述齿套6、齿毂8、外同步环1、第一从同步环3、第二从同步环5的同步输出。

参见图12所示，进一步地，所述第一主同步环2靠近所述花键11的一端上设有第二限位块21，所述第二限位块21用于卡接在所述结合齿7上。所述第二主同步环4靠近所述花键11的一端上设有第三限位块41，所述第三限位块41用于卡接在所述结合齿7上。

具体地，所述第二限位块21、第三限位块41沿所述结合齿7的径向方向共同设于所述结合齿7的结合齿凹槽72中，所述结合齿凹槽72与所述第二限位块21、第四限位块41协同配合，以使所述第一主同步环2、第二主同步环4在所述结合齿7中沿所述结合齿7的周向方向上形锁合，能够限制所述第一主同步环2、第二主同步环4在所述结合齿7中沿所述结合齿7的周向方向上的运动，实现所述第一主同步环2、第二主同步环4、所述结合齿7的同步输入。

具体地，所述外同步环1为铜环或钢环；所述第一主同步环2为铜环或钢环；所述第一从同步环3为铜环或钢环；所述第二主同步环4为铜环或钢环；所述第二从同步环5为铜环。

如所述第二主同步环4为钢环，则所述第二主同步环4可为基体环；如所述第二主同步环4为铜环，则所述第二主同步环4的两侧均可为贴碳锥面或带油槽的螺纹锥面。其中，所述第二从同步环5为铜环，该铜环的外侧为锥面，内侧为锥面或直孔面，且本实施例中外侧的锥面、内侧的锥面均可为贴碳锥面或带油槽的螺纹锥面。

进一步地，所述第一摩擦面1a或所述第二摩擦面2a或所述第三摩擦面3a或第四摩擦面4a或第五摩擦面5a的锥面角度的范围为6.5°～9°。

参见图12～14，本发明实施例还提供一种多锥同步器，所述多锥同步器包括结合齿7、齿套6、齿毂8及如上述的多锥同步环组件。所述多锥同步器中具有至少四个摩擦面，增加摩擦面的数量，提高同步器的同步容量。

本发明实施例中关于所述多锥同步环组件与结合齿7、齿套6、齿毂8的结构关系可参考上述对于多锥同步环组件的描述，在此不再一一赘述。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。