專利名稱：單邊同步器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及車輛變速器的同步器技術領域，特別是涉及一種單邊同步器。
背景技術：
隨著汽車制造技術的不斷發(fā)展，人們對汽車操作的舒適性、穩(wěn)定性和便捷性的追求也越來越高，汽車在駕駛過程中需要頻繁的進行換擋操作，因此換擋的舒適性將直接影響到整車的舒適性，這也就對車輛的變速器提出了更高的要求，而同步器作為變速器的的主要部件，其性能對變速器有很大影響。同步器利用摩擦原理，使同步器一側的旋轉零件與另一側的旋轉零件能夠同步接合，保證齒輪嚙合不受沖擊，平穩(wěn)迅速的實現(xiàn)換檔，這樣既可以消除噪聲，也可以削弱或者避免沖擊損耗，延長零部件的使用壽命，有利于提高汽車的舒適性、穩(wěn)定性，降低成本。目前應用最廣泛的為滑塊式同步器，也稱為慣性鎖止式同步器，其結構和工作原理已在現(xiàn)有的技術手冊中公開，例如《汽車工程手冊》等，簡單來說，此種同步器主要包括齒轂、同步環(huán)、齒套以及滑塊，齒套套設于齒轂并通過花鍵與齒轂相連接，滑塊通過彈簧等組件設置于齒轂上開設的花鍵槽內，齒套花鍵上凹設有滑塊槽，滑塊內嵌設有鋼球，鋼球可卡制于滑塊槽，通過鋼球能夠使滑塊卡制于滑塊槽，常見的同步器，在其圓周上一般開設有三個花鍵槽，設置有三處上述的滑塊與滑塊槽配合結構，三個滑塊與滑塊槽配合結構均勻的分布于同步器的圓周上。同步環(huán)套設于檔位齒輪的接合齒，其位于齒套內側并能夠通過花鍵與齒套連接，當換擋時，齒套帶動滑塊，由滑塊推動同步環(huán)移動，同步環(huán)通過其錐面與檔位齒輪接合齒的摩擦配合而能夠與檔位齒輪達到同步轉動，此時齒套已經通過花鍵與同步環(huán)連接，從而使齒套能夠順利的與檔位齒輪實現(xiàn)同步轉動，完成掛檔動作。上述現(xiàn)有的同步器其換檔限位方式通常是采用同步器齒套端面和檔位齒輪端面進行限位，這種限位方式雖然簡單，但是卻受到檔位齒輪外徑的限制，在檔位齒輪外徑小于接合齒外徑時，上述換檔限位方式將無法使用。并且，現(xiàn)有的限位結構及限位方式無法有效的避免脫檔現(xiàn)象，并有可能出現(xiàn)鋼球脫落而造成同步器故障。另外，類似傳統(tǒng)的這種利用端面限位的方式勢必會造成部件之間的磨損，降低了部件的使用壽命。鑒于上述情況，本設計人借其多年相關領域的技術經驗以及豐富的專業(yè)知識，不斷研發(fā)改進，并經大量的實踐驗證，提出了本發(fā)明的動態(tài)沖擊試驗設備的技術方案。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種單邊同步器，利用齒套上開設的限位槽進行換擋限位，準確可靠，不受檔位齒輪外徑的影響和限制。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種單邊同步器，包括:齒轂，所述齒轂的花鍵部開設有齒轂花鍵槽；滑塊，所述滑塊內嵌設有鋼球，所述滑塊及鋼球通過彈簧組件設置于所述齒轂花鍵槽內；同步環(huán)，套設于接合齒，與所述接合齒為錐面配合；齒套，所述齒套的花鍵部凹設有滑塊槽及限位槽，所述限位槽位于所述滑塊槽遠離所述接合齒的一側，所述鋼球在掛檔和未掛檔狀態(tài)能夠分別卡制于所述限位槽和所述滑塊槽。優(yōu)選的，上述的單邊同步器，其中，所述限位槽與所述滑塊槽的距離等于掛檔行程。優(yōu)選的，上述的單邊同步器，其中，所述齒轂花鍵槽在遠離所述接合齒的一側設有擋板，所述滑塊位于所述擋板和所述同步環(huán)之間，所述滑塊能夠頂?shù)钟谒鰮醢逡约八鐾江h(huán)的端面。優(yōu)選的，上述的單邊同步器，其中，所述擋板頂端設有花鍵齒，能夠與所述齒套花鍵連接。優(yōu)選的，上述的單邊同步器，其中，所述齒轂花鍵槽設有三個，三個所述齒轂花鍵槽均勻的分布于所述齒轂的圓周上，每一個所述齒轂花鍵槽中均設有所述擋板；所述齒套設有三個所述滑塊槽及限位槽，每一個所述齒轂花鍵槽對位于一個所述滑塊槽及限位槽。優(yōu)選的，上述的單邊同步器，其中，所述齒套外周面上凸設有限位凸起，所述限位凸起在掛檔狀態(tài)能夠卡抵于檔位齒輪的齒輪端面。優(yōu)選的，上述的單邊同步器，其中，所述滑塊槽和所述限位槽設于所述齒套的花鍵齒上。優(yōu)選的，上述的單邊同步器，其中，所述限位槽的形狀和大小與所述滑塊槽相同。本發(fā)明的單邊同步器至少具有以下優(yōu)點及特點:1、本發(fā)明的單邊同步器在齒套花鍵上開設限位槽，掛檔狀態(tài)時，鋼球卡制于限位槽中進行限位，使換擋限位準確可靠，利用限位槽替代了傳統(tǒng)的端面限位的方式，消除了傳統(tǒng)端面限位的方式的各種條件限制，例如不受檔位齒輪外徑的影響和限制，在檔位齒輪外徑小于接合齒外徑時依然能夠正常的掛檔限位，使得同步器的適用范圍更廣，同時設計能夠更加靈活，性能更加優(yōu)越。2、本發(fā)明的單邊同步器利用齒套上開設的限位槽進行換擋限位，在掛檔狀態(tài)，鋼球不會因為各零部件的軸向傳動而脫離限位槽，產生脫檔現(xiàn)象，保證同步器及變速器正常運行。同時取消了現(xiàn)有同步器齒套內花鍵及接合齒上的倒錐結構，提高了同步器齒套以及接合齒的強度和壽命。3、本發(fā)明的單邊同步器在齒轂花鍵槽的一側設置擋板，在摘擋過程中，滑塊可受到擋板的限位作用，從而可避免滑塊移動過度而出現(xiàn)鋼球脫落，引發(fā)同步器故障。4、本發(fā)明的單邊同步器利用限位槽限位方式代替了傳統(tǒng)的利用零部件端面限位的方式，可避免由此而引發(fā)的部件之間的磨損，延長零部件的使用壽命。5、本發(fā)明的單邊同步器結構簡單，是在現(xiàn)有的單邊同步器的基礎上進行的改進設計，成本低，適于推廣應用。


圖1為本發(fā)明單邊同步器未掛檔狀態(tài)結構示意圖；圖2為本發(fā)明單邊同步器掛檔狀態(tài)結構示意圖；圖3為本發(fā)明單邊同步器齒套結構示意圖；圖4為本發(fā)明單邊同步器齒轂結構示意圖。主要元件標號說明:
10檔位齒輪101齒輪端面20接合齒1齒轂11齒轂花鍵槽12擋板2滑塊21鋼球22彈簧組件3齒套32滑塊槽33限位槽34限位凸起4同步環(huán)
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對具體實施例進行詳細描述。請結合參考圖1、圖2、圖3及圖4，其中圖1為本發(fā)明單邊同步器未掛檔狀態(tài)結構示意圖，圖2為本發(fā)明單邊同步器掛檔狀態(tài)結構示意圖，圖3為本發(fā)明單邊同步器齒套結構示意圖，圖4為本發(fā)明單邊同步器齒轂結構示意圖，如圖所示，本發(fā)明的單邊同步器主要包括:齒轂1，齒轂I的花鍵部開設有齒轂花鍵槽11 ;滑塊2，其內嵌設有鋼球21，滑塊2及鋼球21通過彈簧組件22設置于齒轂花鍵槽11內；同步環(huán)4，套設于檔位齒輪10的接合齒20，與接合齒20錐面配合；齒套3，套設于齒轂I并與其花鍵連接，齒套3的花鍵部凹設有滑塊槽32以及限位槽33，限位槽33位于滑塊槽32遠離接合齒20和檔位齒輪10的一側，未掛檔狀態(tài)下鋼球21卡制于滑塊槽32，掛檔狀態(tài)下鋼球21能夠卡制于限位槽33，齒套3能夠與同步環(huán)4花鍵連接。本發(fā)明單邊同步器的結構是在現(xiàn)有的單邊同步器基礎上進行改進設計而成，其中齒轂I和齒套2的花鍵配合連接結構，齒轂I開設花鍵槽設置滑塊2、鋼球21和彈簧組件22的結構，以及同步環(huán)4與接合齒20、滑塊2和齒套3的配合及連接結構等均與現(xiàn)有的單邊同步器結構相同，故不再重復具體說明。請結合參考圖1、圖2及圖3，本發(fā)明的單邊同步器中，齒套3的花鍵部內凹設有滑塊槽32和限位槽33，未掛檔狀態(tài)下鋼球21卡制于滑塊槽32，而限位槽33用于在同步器掛檔狀態(tài)時卡制鋼球21，從而定位滑塊2。限位槽33位于滑塊槽32遠離檔位齒輪10的一側，也就是圖1中的左側，掛檔時齒套3右移，最終掛檔狀態(tài)下鋼球21卡制于限位槽33。限位槽33與滑塊槽32的距離優(yōu)選的應等于掛檔過程中齒套3移動的距離，也就是掛檔行程，以便在掛檔結束時，鋼球21恰好能夠卡制于限位槽33?；蛘撸尬徊?3與滑塊槽32的距離也可以稍大于掛檔行程，由于零部件在加工生產以及裝配的過程中，可能會存在一些誤差，并且隨著設備的使用，各部件之間會出現(xiàn)一些老化間隙，這種情況下，限位槽33與滑塊槽32的間距稍大可確保鋼球21仍能夠卡制于限位槽33，使同步器正常工作。限位槽33的形狀和大小等可與滑塊槽32相同，只要能夠實現(xiàn)鋼球21的卡制和良好限位即可?；瑝K槽32和限位槽33優(yōu)選的可設于花鍵齒上，如圖3中所示。請結合參考圖1、圖2及圖4，本發(fā)明的單邊同步器中，齒轂I的齒轂花鍵槽11在遠離接合齒20的一側可設有擋板12，擋板12豎直設置，滑塊2位于擋板12和同步環(huán)4之間，向左移動滑塊2可頂?shù)钟趽醢?2，向右移動滑塊2可頂?shù)钟谕江h(huán)4的端面。設置擋板12，在摘擋過程中，齒套3開始左移，此時鋼球21卡制于限位槽33內，齒套3帶動鋼球21左移，滑塊2將頂?shù)钟趽醢?2，從而擋板12對滑塊2起到了限位的作用，避免滑塊移動過度而出現(xiàn)鋼球脫落，引發(fā)同步器故障。進一步優(yōu)選的，擋板12的頂端設有花鍵齒，從而擋板頂端的花鍵齒也能夠與齒套3進行花鍵配合連接，使的齒轂I和齒套3之間的扭矩傳遞更加穩(wěn)定，保證同步器正常工作。如上所述，現(xiàn)有的同步器齒轂在圓周上一般設有三個花鍵槽，三個花鍵槽在圓周上均勻分布，齒套設有三個滑塊槽，三個滑塊槽分別與三個花鍵槽位置相對，圖中所示的本發(fā)明的單邊同步器，齒轂花鍵槽11也設有三個，均勻的分布于圓周上，齒套3設有三個滑塊槽32及限位槽33，三個限位槽33分別對應的位于三個滑塊槽32的一側，每一個滑塊槽32及限位槽33的組合對位于一個齒轂花鍵槽11，相對應的，每一個齒轂花鍵槽11也均設置有擋板12，以使同步器具有穩(wěn)定、可靠的工作性能。當然，同步器中開設花鍵槽的數(shù)量并沒有具體限制，當齒轂開設有三個以上的花鍵槽時，每一個花鍵槽均可應用本發(fā)明的配合結構，也可選取其中的部分花鍵槽應用本發(fā)明的配合結構，本領域的技術人員可根據(jù)上述公開的實施例輕易推知，不再贅述。另外，為了獲得更加理想的同步器工作可靠性，本發(fā)明單邊同步器的齒套3的外周面上還可凸設有限位凸起34，當掛檔狀態(tài)時，限位凸起34卡抵于檔位齒輪10的齒輪端面101，在實際工作中，齒套3受外界掛檔力的作用而向右移動，特殊情況下外界掛檔力可能會比較大，僅依靠限位槽33和鋼球21的卡制力有可能會產生限位不穩(wěn)定的情況，設置了限位凸起34，在齒輪端面101的限位作用下，可防止齒套3過度的向右移動，避免鋼球脫落現(xiàn)象的發(fā)生，在限位槽33和鋼球21的卡制力配合作用下，又可防止齒套3向左移動而發(fā)生脫檔現(xiàn)象，從而使齒套穩(wěn)定的保持在掛檔位置，使同步器可靠運行。以上即為本發(fā)明單邊同步器的結構組成，下面結合

本發(fā)明單邊同步器的的工作原理，首先，在同步器處于未掛檔狀態(tài)時，如圖1所示，鋼球21位于滑塊槽32中，定位滑塊2使其不與同步環(huán)4或者擋板12接觸；在開始掛檔時，齒套3在外界掛檔力的作用下向右移動，鋼球21在彈簧組件22的作用下將繼續(xù)卡制于滑塊槽32中，因此，齒套3將帶動鋼球21以及滑塊2向右移動，滑塊2將接觸同步環(huán)4的左端面并頂?shù)钟谕江h(huán)4，對同步環(huán)4施加右向的作用力，同步環(huán)4與接合齒20的錐面配合結構產生摩擦力矩，使得同步環(huán)4和接合齒20最終達到同步轉動，此時齒套3已經與同步環(huán)4通過花鍵連接，齒套3、同步環(huán)4以及接合齒20三者同步轉動，此時齒套3繼續(xù)向右移動，將順利的與接合齒20嚙合，實現(xiàn)掛檔。與此同時，滑塊2受同步環(huán)4的限位作用無法繼續(xù)向右移動，鋼球21從滑塊槽32中移出，彈簧組件22被壓縮，隨著齒套3的繼續(xù)右移，鋼球21在彈簧組件22的作用下將卡制于限位槽33中，此時，齒套3已經與接合齒20嚙合，完成掛檔，鋼球21卡制于限位槽33中可避免零部件的軸向竄動而引發(fā)脫檔。同時，限位凸起34和齒輪端面101相互卡制，將齒套3可靠的限位于檔位狀態(tài)，如圖2所示。 在摘擋過程中，與上述掛檔過程相反的，齒套3在在外界摘檔力的作用下向左移動，鋼球21卡制于限位槽33中，滑塊2被帶動向左移動而卡抵于擋板12，滑塊2被限位無法繼續(xù)向左移動，鋼球21從限位槽33中移出，齒套3在外界摘檔力的作用下繼續(xù)向左移動，最終鋼球21將再次卡制于滑塊槽32中，同步器回到未掛檔狀態(tài)。由上述可知，本發(fā)明的單邊同步器不受檔位齒輪外徑的影響和限制，在檔位齒輪外徑小于接合齒外徑時依然能夠正常的掛檔限位，使得同步器的適用范圍更廣，同時穩(wěn)定性和可靠性更強，使用壽命長。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種單邊同步器，其特征在于，包括: 齒轂(I)，所述齒轂的花鍵部開設有齒轂花鍵槽(11); 滑塊(2)，所述滑塊內嵌設有鋼球(21)，所述滑塊及鋼球通過彈簧組件(22)設置于所述齒轂花鍵槽內； 同步環(huán)(4)，套設于接合齒(20)，與所述接合齒為錐面配合； 齒套(3)，所述齒套的花鍵部凹設有滑塊槽(32)及限位槽(33)，所述限位槽位于所述滑塊槽遠離所述接合齒的一側，所述鋼球在掛檔和未掛檔狀態(tài)能夠分別卡制于所述限位槽和所述滑塊槽。
2.根據(jù)權利要求1所述的單邊同步器，其特征在于，所述限位槽與所述滑塊槽的距離等于掛檔行程。
3.根據(jù)權利要求1所述的單邊同步器，其特征在于，所述齒轂花鍵槽在遠離所述接合齒的一側設有擋板(12)，所述滑塊位于所述擋板和所述同步環(huán)之間，所述滑塊能夠頂?shù)钟谒鰮醢逡约八鐾江h(huán)的端面。
4.根據(jù)權利要求3所述的單邊同步器，其特征在于，所述擋板頂端設有花鍵齒，能夠與所述齒套花鍵連接。
5.根據(jù)權利要求3所述的單邊同步器，其特征在于，所述齒轂花鍵槽設有三個，三個所述齒轂花鍵槽均勻的分布于所述齒轂的圓周上，每一個所述齒轂花鍵槽中均設有所述擋板；所述齒套設有三個所述滑塊槽及限位槽，每一個所述齒轂花鍵槽對位于一個所述滑塊槽及限位槽。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的單邊同步器，其特征在于，所述齒套外周面上凸設有限位凸起(34)，所述限位凸起在掛檔狀態(tài)能夠卡抵于檔位齒輪(10)的齒輪端面(101)。
7.根據(jù)權利要求1所述的單邊同步器，其特征在于，所述滑塊槽和所述限位槽設于所述齒套的花鍵齒上。
8.根據(jù)權利要求1所述的單邊同步器，其特征在于，所述限位槽的形狀和大小與所述滑塊槽相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單邊同步器，包括齒轂，所述齒轂的花鍵部開設有齒轂花鍵槽；滑塊，所述滑塊內嵌設有鋼球，所述滑塊及鋼球通過彈簧組件設置于所述齒轂花鍵槽內；同步環(huán)，套設于接合齒，與所述接合齒為錐面配合；齒套，所述齒套的花鍵部凹設有滑塊槽及限位槽，所述限位槽位于所述滑塊槽遠離所述接合齒的一側，所述鋼球在掛檔和未掛檔狀態(tài)能夠分別卡制于所述限位槽和所述滑塊槽，本發(fā)明的單邊同步器利用齒套上開設的限位槽進行換擋限位，準確可靠，不受檔位齒輪外徑的影響和限制。
文檔編號F16D23/02GK103148116SQ20131006207
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月27日 優(yōu)先權日2013年2月27日
發(fā)明者趙烤蕊, 陳勇, 羅大國, 張新桂, 趙福全 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團有限公司