一种同步器结构、变速器及汽车的制作方法

1.本实用新型涉及汽车领域，特别涉及一种同步器结构、变速器及汽车。


背景技术：

2.汽车变速器中使用的同步器，可以在车辆换挡时避免齿轮受到冲击，使得汽车在起步或换挡时的加速性和经济性得到改善，能够延长齿轮的使用寿命。通常，车辆在换挡时加在齿套上的轴向力会经滑块推动同步环，使得锥面相接触而产生摩擦力矩，借此改变被啮合齿轮的转速以达到同步。
3.目前，锁环式同步器作为应用最广泛的一种同步器，可以应用在小型车、中型车或重型车上。典型的锁环式同步器中，同步器齿毂与轴用花键连接，三只滑块分别安装在齿毂的三个滑块槽内，靠两个环形弹簧支撑，滑块中部凸台与齿套中部的凹槽相结合。但是，这种同步器中三个滑块的轴向位置一致性低，导致换挡行程不够紧凑。
4.现有技术的部分方案中，在同步环与接合齿之间设置了波形弹簧，以确保同步环在波形弹簧的轴向预紧力下，其内锥面与接合齿的外锥面处于分离状态。然而，这种方案中的波形弹簧制作成本较高，且存在径向同步环与齿毂的对中性无法保证，且难以控制同步环径向摆动造成的撞击、异响等问题。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供一种同步器结构、变速器及汽车，以解决现有技术中难以控制同步环径向摆动造成的撞击、异响的问题。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
7.依据本实用新型的一个方面，提供了一种同步器结构，安装于车辆传动轴上，包括齿毂和齿套，所述齿套套设于所述齿毂上，还包括：
8.同步环，安装于所述传动轴上，位于齿轮与所述齿毂之间，所述同步环的外侧表面上具有凹槽；
9.弹簧圈，套设于所述同步环上；
10.c形簧片，设置于所述同步环与弹簧圈之间，且安装于所述同步环上的所述凹槽内；
11.其中，当所述齿套在所述齿毂上沿第一方向运动时，所述齿套在第二方向上压缩所述弹簧圈，带动所述同步环向齿轮靠近，并压缩所述c形簧片产生形变，直至所述齿套与所述齿轮同步啮合；其中，所述第一方向与第二方向相垂直。
12.可选地，所述同步器结构还包括：
13.弹簧，设置于所述同步环与所述齿轮之间；其中，所述弹簧的一端与所述同步环固定连接，另一端与所述齿轮固定连接。
14.可选地，所述凹槽为三个，且三个所述凹槽均匀分布在所述同步环的外侧表面的同一圆周上。
15.可选地，所述弹簧圈位于所述同步环与所述齿毂之间。
16.可选地，所述齿套与所述齿毂通过花键连接。
17.可选地，所述齿毂的外表面上设置有花键槽，所述齿套的内壁上设置有与所述花键槽相配合的凸齿；
18.其中，当所述齿套在所述齿毂上沿第一方向运动时，所述凸齿与所述弹簧圈抵接。
19.可选地，所述齿毂通过花键固定于所述传动轴上。
20.可选地，所述同步环的内侧设置有螺纹内锥面，所述内锥面与所述齿轮的外锥面形成摩擦副。
21.依据本实用新型的另一个方面，提供了一种变速器，包括传动轴和套设在所述传动轴上的齿轮，还包括如上所述的同步器结构。
22.依据本实用新型的另一个方面，提供了一种汽车，包括如上所述的变速器。
23.本实用新型的有益效果是：
24.上述方案，采用c型簧片保证同步环装配后的同心度，避免同步环与齿毂之间的撞击，从而降低变速器空挡噪音值，提高传动效率；通过在同步环上设置弹簧圈，可以保证车辆在换挡时平顺无冲击，改善车辆换挡品质。此外，还具有结构紧凑、尺寸较小、可靠性较好以及制造工艺性良好的特点。
附图说明
25.图1表示本实用新型实施例提供的同步器结构的安装示意图。
26.附图标记说明：
[0027]1‑
齿毂；2
‑
齿套；3
‑
同步环；4
‑
弹簧圈；5
‑
c形簧片；6
‑
齿轮；7
‑
弹簧；8
‑
卡环；9
‑
滚针轴承。
具体实施方式
[0028]
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细描述。
[0029]
本实用新型针对现有技术中难以控制同步环径向摆动造成的撞击、异响的问题，提供一种同步器结构、变速器及汽车。
[0030]
如图1所示，本实用新型其中一实施例提供一种同步器结构，安装于车辆传动轴上，包括齿毂1和齿套2。其中，可选地，所述齿毂1通过花键固定于所述传动轴上，齿毂1在轴向(即传动轴的轴向)上可利用卡环8限位固定。
[0031]
这里，齿毂1可用于传递扭矩。
[0032]
所述齿套2套设于所述齿毂1上。其中，可选地，所述齿套2与所述齿毂1通过花键连接。
[0033]
这样，齿套2可以沿齿毂1运动，齿毂1可以对齿套2起到支撑和导向作用。
[0034]
同步器结构还包括：同步环3，安装于所述传动轴上，位于齿轮6与所述齿毂1之间，所述同步环3的外侧表面上具有凹槽；
[0035]
弹簧圈4，套设于所述同步环3上。
[0036]
这里，弹簧圈4可以替代传统同步器结构中的滑块结构，保证车辆换挡时的平顺
性。如此，能够避免出现现有技术中因滑块异常磨损而造成的换挡冲击的问题。
[0037]
同步器结构还包括：c形簧片5，设置于所述同步环3与弹簧圈4之间，且安装于所述同步环3上的所述凹槽内。
[0038]
通过弹簧圈4和c形簧片5的设置，可以实现同步环3在径向尺寸上的调整，使得该同步环3可以搭载不同类型的变速器。这样，通过较低的成本，即可改善车辆换挡品质，避免了采用普通滑块的变速器中由于轴向安装位置尺寸不能满足系统需求，而导致变速器轴向尺寸无法满足整车物理搭载空间要求的问题，从而提升了整车乘坐的舒适性。
[0039]
该实施例中，采用c型簧片5能够保证同步环3装配后的同心度，避免同步环3与齿毂1之间的撞击，从而降低变速器空挡噪音值。
[0040]
其中，当所述齿套2在所述齿毂1上沿第一方向运动时，所述齿套2在第二方向上压缩所述弹簧圈4，带动所述同步环3向齿轮6靠近，并压缩所述c形簧片5产生形变，直至所述齿套2与所述齿轮6同步啮合；其中，所述第一方向与第二方向相垂直。
[0041]
也就是说，当所述齿套2在所述齿毂1上沿第一方向运动时，所述齿套2向所述弹簧圈4施加一个第一方向的作用力，以及一个第二方向的作用力；所述第一方向的作用力使得所述弹簧圈4带动所述同步环3向齿轮6靠近，所述第二方向的作用力使得所述c形簧片5产生形变，以及所述弹簧圈4沿所述第二方向收缩，直至所述齿套2与所述齿轮6同步啮合，其中，所述第一方向与第二方向相垂直。
[0042]
本实用新型实施例，通过弹簧圈4和c形簧片5的设置，既可以降低摩擦损失，又可以避免噪音。
[0043]
需要说明的是，齿轮6可通过滚针轴承9固定于传动轴上。具体的，齿轮6可空套在滚针轴承9的外侧，轴向依靠齿毂1的内花键端面与传动轴轴肩限位，齿轮6处于自由状态，齿轮6的一侧与同步环3接触。
[0044]
可选地，所述同步器结构还包括：弹簧7，设置于所述同步环3与所述齿轮6之间；其中，所述弹簧7的一端与所述同步环3固定连接，另一端与所述齿轮6固定连接。
[0045]
该实施例中，通过弹簧7的设置，可以避免同步环3的内锥面与齿轮6的外锥面之间产生刮擦，从而能够提高了传动效率，避免出现变速器怠速异响的问题，改善变速器空挡噪音值。
[0046]
需要说明的是，该实施例中的弹簧7可以采用异形弹簧。
[0047]
具体的，在同步环3与所述齿轮6之间设置弹簧7，弹簧7的轴向平行于传动轴的轴向方向。这样，可以避免同步环3的内锥面与齿轮6的外锥面接触时产生额外的拖拽扭矩，从而避免同步环3的内锥面与齿轮6的外锥面产生刮擦问题，提高传动效率，提升变速箱的nvh(noise、vibration、harshness，噪声、振动与声振粗糙度)性能，以及避免润滑不良时产生刮擦异响的情况，能够解决部分车型冬季标定怠速异响问题。
[0048]
可选地，所述凹槽为三个，且三个所述凹槽均匀分布在所述同步环3的外侧表面的同一圆周上。
[0049]
该实施例中，在同步环3的外侧设置了三个凹槽，在每个凹槽里均安装c型簧片5。c型簧片5的外部与弹簧圈4的内侧接触，c型簧片5安装后处于压缩状态。由于三个凹槽均匀分布在同步环3的外侧表面的同一圆周上，弹簧圈4设在同步环3上时，同步环3从c型簧片5受到的压力较为平均。
[0050]
可选地，所述弹簧圈4位于所述同步环3与所述齿毂1之间。
[0051]
本实用新型的同步器结构，弹簧圈4和c型簧片5可在同步环3的直径方向上进行伸缩运动，来压缩或释放同步环3，以对应空挡位置和换挡位置对同步环3的不同要求，空挡时可以避免同步环3摆动而与齿毂1相互碰撞产生噪声。
[0052]
可选地，所述齿毂1的外表面上设置有花键槽，所述齿套2的内壁上设置有与所述花键槽相配合的凸齿；其中，当所述齿套2在所述齿毂1上沿第一方向运动时，所述凸齿与所述弹簧圈4抵接。
[0053]
需要说明的是，本实用新型实施例所提供的同步器结构中，零件结构简单，且布局合理，易于加工和装配，避免了传统结构中同步器总成装配时滑块与弹簧需要额外装配工序，且零件数量多、成本高的问题。
[0054]
可选地，所述同步环3的内侧设置有螺纹内锥面，所述内锥面与所述齿轮6的外锥面形成摩擦副。
[0055]
需要说明的是，同步环3安装于齿毂1的凹槽内，同步环3在轴向上依靠齿毂1的外花键端面与齿轮6限位。此外，同步环3的外圆周上设置有与所述齿套2内壁的花键相配合的花键。这样，所述齿套2能够带动同步环3沿所述齿毂1轴向滑动。
[0056]
其中，弹簧圈4安装于同步环3的小端面外侧，弹簧圈4在轴向上可以依靠齿毂1与同步环3的外花键限位。
[0057]
下面，对本实用新型实施例中同步器结构的工作原理进行具体说明：
[0058]
当变速器预挂挡时：变速器拨叉推动齿套2沿轴向移动，使得弹簧圈4与同步环3接触，进而推动齿套2的外花键移动并压缩弹簧圈4，直至同步环3的内锥面与齿轮6的外锥面接触，最终通过两个锥面间的摩擦实现齿轮6与齿套2、齿毂1、同步环3及传动轴之间的转速同步，保证了变速器的平顺换挡无冲击。实现同步后，齿套2沿轴向继续移动，最终与齿轮6的外花键连接并一同转动传递扭矩。
[0059]
当变速器完成换挡后：同步环3的内锥面与齿轮6的外锥面脱离接触，弹簧7保证同步环3在轴向位置处于自由状态，在c形簧片5的预紧力作用下使得同步环3在径向位置保持对中状态，齿毂1、齿轮6均脱离接触，能够避免自由摆动产生撞击及噪音，以及在挂入其他挡位时能够避免同步环3的内锥面与齿轮6的外锥面产生摩擦损失。
[0060]
需要说明的是，本实用新型所提供的同步器结构，通过采用变型设计，可以应用于其它档位，也可以搭载不同类型及扭矩段的变速器。
[0061]
本实用新型实施例的所述同步器结构，采用c型簧片保证同步环装配后的同心度，避免同步环与齿毂之间的撞击，从而降低变速器空挡噪音值，提高传动效率；通过在同步环上设置弹簧圈，可以保证车辆在换挡时平顺无冲击，改善车辆换挡品质。此外，还具有结构紧凑、尺寸较小、可靠性较好以及制造工艺性良好的特点。
[0062]
本实用新型实施例还提供一种变速器，包括传动轴和套设在所述传动轴上的齿轮6，还包括如上所述的同步器结构。
[0063]
其中，齿轮6可通过滚针轴承9固定于传动轴上。具体的，齿轮6可空套在滚针轴承9的外侧。
[0064]
本实用新型实施例的所述变速器，其同步器结构能够避免同步环与齿毂之间的撞击，从而降低变速器空挡噪音值，提高传动效率；可以保证车辆在换挡时平顺无冲击，改善
车辆换挡品质。
[0065]
本实用新型实施例还提供一种汽车，包括如上所述的变速器。
[0066]
以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。