專利名稱：螺旋換擋同步裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種換擋同步裝置，特別適用于手動(dòng)變速箱或手自動(dòng)(AMT)變速箱，以及混合動(dòng)力的耦合等，屬于汽車(chē)等機(jī)械傳動(dòng)裝置領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
公知的機(jī)械變速器通常采用錐形摩擦環(huán)的同步器實(shí)現(xiàn)換擋時(shí)嚙合齒輪的同步。這種類型的同步器在換擋時(shí)動(dòng)力軸須脫離發(fā)動(dòng)機(jī)，依靠手動(dòng)施加的力推動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)，使得同步器壓緊摩擦環(huán)，從而帶動(dòng)目標(biāo)齒輪的轉(zhuǎn)速與軸的轉(zhuǎn)速趨同，同步環(huán)引導(dǎo)滑套齒和擋位齒輪側(cè)的同步齒缺對(duì)應(yīng)到位，然后同步齒嚙合，實(shí)現(xiàn)進(jìn)擋操作，恢復(fù)動(dòng)力連接。這個(gè)操作過(guò)程可以看出，傳統(tǒng)的同步器換擋操作勞動(dòng)強(qiáng)度比較大，且低擋換擋時(shí)轉(zhuǎn)速差相對(duì)值大，不易快速同步，換擋平順性不好。近年來(lái)，很多新的設(shè)計(jì)增加了摩擦環(huán)摩擦接觸面的數(shù)量，如兩環(huán)式、三環(huán)式等，增大了同步時(shí)的摩擦面積，從而相對(duì)減輕了換擋操作勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短了換擋 同步時(shí)間。但其換擋同步的基本原理沒(méi)變，對(duì)于換擋同步時(shí)間長(zhǎng)，低擋平順性差，換擋操作需同時(shí)斷開(kāi)動(dòng)力連接，導(dǎo)致進(jìn)擋沖擊大、操作強(qiáng)度大等固有缺陷改善有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新型的換擋同步裝置，以克服傳統(tǒng)技術(shù)的上述缺陷，實(shí)現(xiàn)不中斷動(dòng)力而快速、可靠的換擋。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種螺旋換擋同步裝置，包括撥叉環(huán)、傳動(dòng)軸和空套在傳動(dòng)軸上的至少一個(gè)擋位齒輪，還包括同步輪和同步滑套，每個(gè)擋位齒輪的端部均與一個(gè)同步輪固定連接，所述同步輪包括一個(gè)直徑較大的鎖止部和一個(gè)直徑較小的結(jié)合部，所述鎖止部的外圓周上設(shè)有止逆槽，所述結(jié)合部的外圓周上設(shè)有外螺紋；所述同步滑套與傳動(dòng)軸通過(guò)花鍵連接并可沿傳動(dòng)軸的軸線方向滑動(dòng)；同步滑套的外圓周上開(kāi)設(shè)多個(gè)外滑槽，每個(gè)外滑槽內(nèi)均設(shè)有一個(gè)止逆塊，所述止逆塊通過(guò)雙向限位彈簧與同步滑套相連接并可在所述外滑槽內(nèi)滑動(dòng)，所述撥叉環(huán)套在同步滑套的外面并與所述止逆塊固定連接；同步滑套的端部設(shè)有結(jié)合槽，結(jié)合槽內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋，當(dāng)同步滑套沿傳動(dòng)軸的軸線方向滑動(dòng)時(shí)，所述同步輪的結(jié)合部插入同步滑套的結(jié)合槽內(nèi)并產(chǎn)生螺紋配合；并且，當(dāng)所述結(jié)合部插入結(jié)合槽內(nèi)時(shí)，所述止逆塊進(jìn)入同步輪的止逆槽中。優(yōu)選地，所述同步輪結(jié)合部的中心設(shè)有錐形孔，所述同步滑套的中心設(shè)有錐形凸臺(tái)，當(dāng)所述結(jié)合部插入結(jié)合槽內(nèi)時(shí)，所述錐形孔與所述錐形凸臺(tái)相配合。更優(yōu)地，所述結(jié)合部的錐形孔內(nèi)設(shè)有摩擦緩沖環(huán)。更優(yōu)地，所述摩擦緩沖環(huán)為錐形彈片結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述同步輪還包括一軸承部，所述軸承部可轉(zhuǎn)動(dòng)地套在傳動(dòng)軸上，所述擋位齒輪固定地套在所述軸承部的外面。優(yōu)選地，所述止逆塊與止逆槽的端部均設(shè)有倒角。優(yōu)選地，所述止逆塊的一端設(shè)有固定的限位凸臺(tái)，另一端設(shè)有可拆卸的限位止塊，所述撥叉環(huán)被夾在限位凸臺(tái)和限位止塊之間。優(yōu)選地，所述同步滑套與傳動(dòng)軸之間設(shè)有彈簧球銷(xiāo)定位機(jī)構(gòu)。優(yōu)選地，所述止逆塊的底部設(shè)有兩個(gè)開(kāi)口方向相反的彈簧槽，彈簧槽內(nèi)設(shè)有所述雙向限位彈簧。本發(fā)明的有益效果是 當(dāng)同步滑套在撥叉的作用下沿傳動(dòng)軸滑動(dòng)時(shí)，僅需推動(dòng)它與同步輪的結(jié)合部相接觸，不需要很大的操作力，兩者之間的螺紋就會(huì)在軸的旋轉(zhuǎn)作用下自動(dòng)旋緊，從而使同步輪的結(jié)合部插入同步滑套的結(jié)合槽內(nèi)，即實(shí)現(xiàn)與擋位齒輪正向結(jié)合傳遞動(dòng)力。完成上步動(dòng)作后，同步滑套上的止逆塊可以在相對(duì)靜止的狀態(tài)下嵌入同步輪的止逆槽中，以確保結(jié)合的可靠性。整個(gè)同步過(guò)程操作輕松，同步結(jié)合快速、可靠、無(wú)沖擊，并且可以方便地實(shí)現(xiàn)以簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)速控制而不必完全分離動(dòng)力來(lái)完成換擋，即傳動(dòng)和擋位結(jié)合同時(shí)動(dòng)作，在不脫離離合器的情況下完成換擋，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的AMT功能。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖I是本發(fā)明螺旋換擋同步裝置的結(jié)構(gòu)剖面圖。圖2是本發(fā)明螺旋換擋同步裝置中同步滑套與一個(gè)擋位齒輪結(jié)合狀態(tài)的示意圖。圖3是本發(fā)明螺旋換擋同步裝置的立體示意圖。圖4是止逆塊的立體示意圖。圖5是圖4中A向的示意圖。圖中1.軸承，2.擋圈，3.擋位齒輪，4.同步輪，41.鎖止部，42.止逆槽，43.倒角，44.結(jié)合部，45.錐形孔，46.軸承部，5.摩擦緩沖環(huán)，6.限位止塊，7.撥叉環(huán)，8.傳動(dòng)軸，9.滾針軸承，10.同步滑套，101.外滑槽，102.限位彈簧擋座，103.錐形凸臺(tái)，104.結(jié)合槽，11.止逆塊，111.限位凸臺(tái)，112、113.彈簧槽，114.倒角，12.摩擦緩沖環(huán)，13.同步輪，14.擋位齒輪,15.滾針軸承，16.雙向限位彈簧
具體實(shí)施例方式如圖1-3所示，本發(fā)明螺旋換擋同步裝置包括撥叉環(huán)7、傳動(dòng)軸8和空套在傳動(dòng)軸上的至少一個(gè)擋位齒輪3、14，傳動(dòng)軸8上還設(shè)有同步滑套10，同步滑套10與傳動(dòng)軸8通過(guò)花鍵連接并可沿傳動(dòng)軸8的軸線方向滑動(dòng)，并連同傳動(dòng)軸8同步轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)傳動(dòng)軸上擋位齒輪的數(shù)量，同步滑套10也可以有多個(gè)，每個(gè)同步滑套10最多可以同步兩個(gè)擋位齒輪。在圖1-3中示出了兩個(gè)擋位齒輪3、14和一個(gè)同步滑套10，同步滑套10位于兩個(gè)擋位齒輪3、14的中間。其中擋位齒輪3的端部與一個(gè)同步輪4固定連接，該同步輪4包括一個(gè)直徑較大的鎖止部41和一個(gè)直徑較小的結(jié)合部44，所述鎖止部41 (見(jiàn)圖3)的外圓周上設(shè)有多個(gè)止逆槽42，所述結(jié)合部44 (見(jiàn)圖2)的外圓周上設(shè)有外螺紋。同步滑套10的外圓周上開(kāi)設(shè)多個(gè)外滑槽101，每個(gè)外滑槽101內(nèi)均設(shè)有一個(gè)止逆塊11，止逆塊11可在外滑槽101內(nèi)滑動(dòng)。如圖5所示，止逆塊11的底部設(shè)有兩個(gè)開(kāi)口方向相反的彈簧槽112、113，兩根所述雙向限位彈簧16設(shè)置在彈簧槽112、113內(nèi)。在同步滑套10上，對(duì)應(yīng)于彈簧槽112、113開(kāi)口端的位置設(shè)有限位彈簧擋座102，使彈簧槽112、113形成封閉槽，限定雙向限位彈簧16的動(dòng)作空間，起到限制止逆塊11滑動(dòng)的軸向范圍的功能。
同步滑套10的端部設(shè)有結(jié)合槽104，結(jié)合槽104內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋，當(dāng)同步滑套10沿傳動(dòng)軸8的軸線方向滑動(dòng)時(shí)，所述同步輪的結(jié)合部44可插入同步滑套的結(jié)合槽104內(nèi)并產(chǎn)生螺紋配合；并且，當(dāng)所述結(jié)合部44插入結(jié)合槽104內(nèi)時(shí)，所述止逆塊11可以進(jìn)入同步輪4的止逆槽42中。優(yōu)選地，止逆槽42的端部在螺紋旋緊的相同方向設(shè)計(jì)有單邊倒角43(如圖3所示)，止逆塊11的端部設(shè)計(jì)有倒角114(如圖5所示)，以避免止逆塊11在螺紋旋緊到底之前卡死在止逆槽42中。如圖I、圖2所示，作為一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，同步輪4還包括一軸承部46，軸承部46通過(guò)滾針軸承9可轉(zhuǎn)動(dòng)地套在傳動(dòng)軸8上，擋位齒輪3固定地套在所述軸承部46的外面。傳動(dòng)軸8的端部還設(shè)有軸承I和用于軸向限位的擋圈2。同步輪結(jié)合部44的中心設(shè)有錐形孔45，而同步滑套10的中心對(duì)應(yīng)地設(shè)有錐形凸臺(tái)103,當(dāng)結(jié)合部44插入結(jié)合槽104內(nèi)時(shí),所述錐形孔45與錐形凸臺(tái)103相配合。優(yōu)選地，所述結(jié)合部的錐形孔45內(nèi)還設(shè)有摩擦緩沖環(huán)5，該摩擦緩沖環(huán)5優(yōu)選為錐形彈片結(jié)構(gòu)，在同步輪與同步滑套結(jié)合時(shí)可起到緩沖作用，在退擋時(shí)起到分離的作用。 撥叉環(huán)7套在同步滑套10的外面并與所述止逆塊11固定連接。如圖4所示，止逆塊11的一端設(shè)有固定的限位凸臺(tái)111，另一端設(shè)有可拆卸的限位止塊6，所述撥叉環(huán)7被夾在限位凸臺(tái)111和限位止塊6之間。擋位齒輪14的端部與一個(gè)同步輪13固定連接，同步輪13與同步輪4的結(jié)構(gòu)相同并對(duì)稱地布置在同步滑套10的兩側(cè)。如圖I所示，空擋時(shí)，同步滑套10處于與兩側(cè)擋位齒輪3、14均不結(jié)合的中間位置，同步滑套10與傳動(dòng)軸8之間設(shè)有彈簧球銷(xiāo)定位機(jī)構(gòu)，使得空擋位置清晰。換擋操作時(shí)，撥叉撥動(dòng)撥叉環(huán)7，帶動(dòng)止逆塊11軸向滑動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力通過(guò)限位彈簧16推動(dòng)同步滑套10與一個(gè)同步輪的結(jié)合部44接觸，在傳動(dòng)軸8的旋轉(zhuǎn)作用下，同步滑套10結(jié)合槽的內(nèi)螺紋與同步輪4結(jié)合部的外螺紋自動(dòng)旋合；螺紋旋合接近底部時(shí)，同步滑套10與同步輪4的摩擦錐面(錐形孔45與錐形凸臺(tái)103)分別與摩擦緩沖環(huán)5的內(nèi)外側(cè)彈片接觸，緩沖螺紋旋到底時(shí)的沖擊；螺紋旋合到底即完成動(dòng)力結(jié)合，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。如圖2所示，同步滑套和同步輪4完成結(jié)合后，止逆塊11繼續(xù)滑動(dòng)并進(jìn)入同步輪4的止逆槽中，這樣可以使得在車(chē)輛在滑行等動(dòng)力中斷的狀態(tài)下，通過(guò)止逆塊的連接，螺紋不會(huì)在反向旋轉(zhuǎn)力的作用下自動(dòng)脫開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的反拖。上述止逆塊11和撥叉環(huán)7構(gòu)成換擋止逆裝置，執(zhí)行換擋驅(qū)動(dòng)操作，并完成倒拖鎖止功能。雙向限位彈簧16的設(shè)計(jì)使得換擋止逆裝置和同步滑套軸向運(yùn)動(dòng)可以不同步。退擋的操作過(guò)程如下?lián)懿娣聪驌軇?dòng)撥叉環(huán)7，帶動(dòng)止逆塊11脫離同步輪4的止逆槽42，同步滑套10和同步輪4隨即在傳動(dòng)軸8的旋轉(zhuǎn)作用下自動(dòng)脫開(kāi)螺紋連接，回到空擋位置，等待下一步進(jìn)擋操作。與同組的兩擋擋位齒輪3、14相連接的同步輪4、13的結(jié)構(gòu)相同，如果同組的兩擋擋位方向相同(均為前進(jìn)擋)，則兩個(gè)同步輪4、13上具有旋向相反的外螺紋；如果同組的兩擋擋位方向相反(一前進(jìn)擋一倒擋)，則兩個(gè)同步輪4、13上具有旋向相同的外螺紋。上述實(shí)施例中，一組同步機(jī)構(gòu)配置兩個(gè)擋位齒輪，實(shí)現(xiàn)不同的擋位，不結(jié)合的齒輪則處于空擋狀態(tài)。很明顯，可以在傳動(dòng)軸上配置多組這樣的同步機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)更多的擋位；如果只在同步滑套的單邊配置一個(gè)擋位齒輪，亦能實(shí)現(xiàn)相同的換擋效果。因此，這些應(yīng)用情形也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種螺旋換擋同步裝置，包括撥叉環(huán)、傳動(dòng)軸和空套在傳動(dòng)軸上的至少一個(gè)擋位齒輪，其特征是，還包括同步輪和同步滑套，每個(gè)擋位齒輪的端部均與一個(gè)同步輪固定連接，所述同步輪包括一個(gè)直徑較大的鎖止部和一個(gè)直徑較小的結(jié)合部，所述鎖止部的外圓周上設(shè)有止逆槽，所述結(jié)合部的外圓周上設(shè)有外螺紋；所述同步滑套與傳動(dòng)軸通過(guò)花鍵連接并可沿傳動(dòng)軸的軸線方向滑動(dòng)；同步滑套的外圓周上開(kāi)設(shè)多個(gè)外滑槽，每個(gè)外滑槽內(nèi)均設(shè)有一個(gè)止逆塊，所述止逆塊通過(guò)雙向限位彈簧與同步滑套相連接并可在所述外滑槽內(nèi)滑動(dòng)，所述撥叉環(huán)套在同步滑套的外面并與所述止逆塊固定連接；同步滑套的端部設(shè)有結(jié)合槽，結(jié)合槽內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋，當(dāng)同步滑套沿傳動(dòng)軸的軸線方向滑動(dòng)時(shí)，所述同步輪的結(jié)合部插入同步滑套的結(jié)合槽內(nèi)并產(chǎn)生螺紋配合；并且，當(dāng)所述結(jié)合部插入結(jié)合槽內(nèi)時(shí)，所述止逆塊進(jìn)入同步輪的止逆槽中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的螺旋換擋同步裝置，其特征是，所述同步輪結(jié)合部的中心設(shè)有錐形孔，所述同步滑套的中心設(shè)有錐形凸臺(tái)，當(dāng)所述結(jié)合部插入結(jié)合槽內(nèi)時(shí)，所述錐形孔與所述錐形凸臺(tái)相配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺旋換擋同步裝置，其特征是，所述結(jié)合部的錐形孔內(nèi)設(shè)有、摩擦緩沖環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺旋換擋同步裝置，其特征是，所述摩擦緩沖環(huán)為錐形彈片結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的螺旋換擋同步裝置，其特征是，所述同步輪還包括一軸承部，所述軸承部可轉(zhuǎn)動(dòng)地套在傳動(dòng)軸上，所述擋位齒輪固定地套在所述軸承部的外面。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的螺旋換擋同步裝置，其特征是，所述止逆塊與止逆槽的端部均設(shè)有倒角。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的螺旋換擋同步裝置，其特征是，所述止逆塊的一端設(shè)有固定的限位凸臺(tái)，另一端設(shè)有可拆卸的限位止塊，所述撥叉環(huán)被夾在限位凸臺(tái)和限位止塊之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的螺旋換擋同步裝置，其特征是，所述同步滑套與傳動(dòng)軸之間設(shè)有彈簧球銷(xiāo)定位機(jī)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的螺旋換擋同步裝置，其特征是，所述止逆塊的底部設(shè)有兩個(gè)開(kāi)口方向相反的彈簧槽，彈簧槽內(nèi)設(shè)有所述雙向限位彈簧。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種螺旋換擋同步裝置，每個(gè)擋位齒輪的端部均與一個(gè)同步輪固定連接，同步輪包括一個(gè)鎖止部和一個(gè)結(jié)合部，鎖止部的外圓周上設(shè)有止逆槽，結(jié)合部的外圓周上設(shè)有外螺紋；同步滑套與傳動(dòng)軸通過(guò)花鍵連接；同步滑套的外圓周上開(kāi)設(shè)多個(gè)外滑槽，每個(gè)外滑槽內(nèi)均設(shè)有一個(gè)止逆塊，止逆塊通過(guò)雙向限位彈簧與同步滑套相連接并可在外滑槽內(nèi)滑動(dòng)，撥叉環(huán)套在同步滑套的外面并與止逆塊固定連接；同步滑套的端部設(shè)有結(jié)合槽，結(jié)合槽內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋，當(dāng)結(jié)合部插入結(jié)合槽內(nèi)并產(chǎn)生螺紋配合時(shí)，止逆塊進(jìn)入同步輪的止逆槽中。本發(fā)明操作輕松，同步結(jié)合快速、可靠、無(wú)沖擊，并且可以實(shí)現(xiàn)在不中斷動(dòng)力的情況下完成換擋。
文檔編號(hào)F16H61/00GK102734435SQ20111009421
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月14日
發(fā)明者孔勁松 申請(qǐng)人:孔勁松