非摩擦式同步器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種非摩擦式同步器，包括主動輪、從動輪Ⅰ、從動輪Ⅱ和同步嚙合機構(gòu)；從動輪Ⅰ和從動輪Ⅱ分別與主動輪同軸套裝在一起并轉(zhuǎn)動配合，從動輪Ⅰ和從動輪Ⅱ的轉(zhuǎn)動配合面上設(shè)有相應(yīng)的輪齒Ⅰ和輪齒Ⅱ；同步嚙合機構(gòu)包括徑向浮動安裝于主動輪的轉(zhuǎn)動配合面上并可與所述輪齒Ⅰ和輪齒Ⅱ切換式嚙合傳動的浮動塊；浮動塊與輪齒Ⅰ和輪齒Ⅱ的作用點的切向方向角均連續(xù)可變，能產(chǎn)生連續(xù)可變的接合力，因此從動輪Ⅰ或從動輪Ⅱ與主動輪接合前能在同步嚙合機構(gòu)產(chǎn)生的由小到大的接合力作用下使從動輪Ⅰ或從動輪Ⅱ轉(zhuǎn)速與主動輪同步，結(jié)構(gòu)輕便、簡單，部件少，故障率低，同步過程無摩擦，部件磨損小，使用壽命久，維護周期長，運行成本低。
【專利說明】非摩擦式同步器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種同步器，尤其涉及一種非摩擦式同步器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，變速器的同步器多采用摩擦式結(jié)構(gòu)，通過安裝于主動軸的主動輪與安裝于從動軸上的從動輪之間的摩擦作用來改變從動輪轉(zhuǎn)速是之與主動輪相同，然后利用從動輪將主動軸和從動軸接合，一般變速器在車輛的駕駛過程中需要頻繁的操作來實現(xiàn)對車輛的有效控制，并且隨著車輛擁有量的逐漸增多，道路交通的通暢性越來越差，更增加了變速器的操作頻率，導(dǎo)致摩擦部件摩損嚴重，檢修頻繁，而摩擦部件的更換、安裝困難，運行費用較高，同時也對同步器摩擦部件的耐磨性、耐高溫穩(wěn)定性和加工精度也提出了更高的要求，導(dǎo)致加工成本升高。
[0003]因此，為解決上述問題，需要一種非摩擦式同步器，避免因部件磨損帶來的檢修頻繁、壽命短的問題，降低對零部件的耐磨、耐熱性及加工精度的要求，降低運行和加工成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種非摩擦式同步器，能夠避免因部件磨損帶來的檢修頻繁、壽命短的問題，降低對零部件的耐磨、耐熱性及加工精度的要求，降低運行和加工成本。
[0005]本發(fā)明的非摩擦式同步器，包括主動輪、從動輪1、從動輪II和同步嚙合機構(gòu)；所述從動輪I和從動輪II分別與主動輪同軸套裝在一起并轉(zhuǎn)動配合，從動輪I和從動輪II的轉(zhuǎn)動配合面上設(shè)有相應(yīng)的輪齒I和輪齒II ;所述同步嚙合機構(gòu)包括徑向浮動安裝于主動輪的轉(zhuǎn)動配合面上并可與所述輪齒I和輪齒II切換式嚙合傳動的浮動塊；所述浮動塊與輪齒I和輪齒II的作用點的切向方向角均連續(xù)可變；
[0006]進一步，所述浮動塊的數(shù)量與輪齒I和輪齒II的數(shù)量均不相同且不成整數(shù)倍數(shù)關(guān)系；
[0007]進一步，所述輪齒I和輪齒II的齒頂面沿從動輪I和從動輪II軸向由相應(yīng)的從動輪I或從動輪II的轉(zhuǎn)動配合面逐漸徑向凸出；所述從動輪I和從動輪II還與主動輪軸向滑動配合并通過從動輪I和從動輪II的軸向滑動實現(xiàn)浮動塊與輪齒I和輪齒II的作用點的切向方向角的連續(xù)變化；輪齒I和輪齒II的基圓半徑相同且從動輪I和從動輪II以輪齒I齒高較小端與輪齒II的齒高較小端相對設(shè)置；
[0008]進一步，所述浮動塊為浮球結(jié)構(gòu)，包括徑向滑動連接于主動輪的鋼球和用于將鋼球徑向壓緊于從動輪I或/和從動輪II的轉(zhuǎn)動配合面的彈性件；
[0009]進一步，所述輪齒I和輪齒II各自的齒頂面與各自的齒面銜接形成流線型圓滑過渡曲面；
[0010]進一步，所述主動輪上設(shè)有供鋼球徑向滑動的徑向通孔；所述彈性件為固定于主動輪上的彈片；[0011]進一步，所述從動輪I和從動輪II套裝于主動輪徑向內(nèi)部；所述彈片沿主動輪折彎并通過與主動輪軸線平行的螺栓固定于主動輪的端面；
[0012]進一步，所述主動輪的輪轂內(nèi)孔設(shè)有用于與變速器的相應(yīng)軸傳動連接的鍵槽I ;所述從動輪I的輪轂內(nèi)孔設(shè)有用于與變速器的相應(yīng)軸傳動連接的鍵槽II ;所述從動輪II的輻板上設(shè)有用于與變速器的相應(yīng)軸固定連接的連接孔。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的非摩擦式同步器，其主動輪與從動輪1、從動輪II之間通過同步嚙合機構(gòu)傳動，而同步嚙合機構(gòu)為浮動塊與輪齒相配合的傳動結(jié)構(gòu)同時使浮動塊與輪齒之間作用點的切向方向角在一定范圍內(nèi)連續(xù)可變，產(chǎn)生連續(xù)可變的接合力，因此從動輪I或從動輪II與主動輪接合前能在同步嚙合機構(gòu)產(chǎn)生的由小到大的接合力作用下使從動輪I或從動輪II轉(zhuǎn)速與主動輪同步，結(jié)構(gòu)輕便、簡單，部件少，故障率低，同步過程無摩擦，部件磨損小，使用壽命久，維護周期長，運行成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示:本實施例的非摩擦式同步器，包括主動輪
1、從動輪I 2、從動輪II 3和同步嚙合機構(gòu)；所述從動輪I 2和從動輪II 3分別與主動輪I同軸套裝在一起并轉(zhuǎn)動配合，從動輪I 2和從動輪II 3的轉(zhuǎn)動配合面上設(shè)有相應(yīng)的輪齒I 4和輪齒II 5 ;所述同步嚙合機構(gòu)包括徑向浮動安裝于主動輪I的轉(zhuǎn)動配合面上并可與所述輪齒I 4和輪齒II 5切換式嚙合傳動的浮動塊；所述浮動塊與輪齒I 4和輪齒II 5的作用點的切向方向角均連續(xù)可變；從動輪I 2、從動輪II 3的轉(zhuǎn)動配合面是指從動輪I 2、從動輪II 3上與主動輪I轉(zhuǎn)動配合的配合面；主動輪I的轉(zhuǎn)動配合面是指主動輪I上與從動輪I 2和從動輪II 3轉(zhuǎn)動配合的配合面；主動輪1、從動輪I 2、從動輪II 3可以分別是套類零件或盤類零件，從動輪I 2、從動輪II 3與主動輪I之間可以整體套裝也可以是部分套裝；輪齒I 4、輪齒II 5固定于相應(yīng)的從動輪I 2或從動輪II 3的轉(zhuǎn)動配合面，輪齒I 4、輪齒II 5可與相應(yīng)的從動輪I 2或從動輪II 3—體成型為齒輪結(jié)構(gòu)，徑向浮動安裝是指通過橡膠、彈簧等彈性體可徑向壓縮的安裝，通過選用一定彈性模量的彈性體使浮動塊與輪齒I 4、輪齒II 5之間產(chǎn)生一定的接合力并以相應(yīng)的扭矩進行動力傳遞；浮動塊與輪齒I 4、輪齒II 5作用點的切向方向角自0°開始連續(xù)可變，當(dāng)然該角度不大于90° ;浮動塊為球體或滾子，使浮動塊能沿輪齒I 4或輪齒II 5齒面和齒頂面滾動；浮動塊與輪齒I 4、輪齒II 5作用點的切向方向角為相應(yīng)的輪齒I 4或輪齒II 5的齒面上對應(yīng)該作用點的切線與相應(yīng)的從動輪
I2或從動輪II 3對應(yīng)該作用點的圓周上該作用點處切線之間的夾角，即相應(yīng)的輪齒I 4或輪齒II 5上對應(yīng)該作用點的壓力角的余角；切換式嚙合是指能夠在浮動塊與輪齒I 4嚙合和浮動塊與輪齒II 5嚙合之間相互切換。
[0016]本實施例中，所述浮動塊的數(shù)量與輪齒I 4和輪齒II 5的數(shù)量均不相同且不成整數(shù)倍數(shù)關(guān)系，浮動塊的數(shù)量大于I ;輪齒I 4和輪齒II 5的數(shù)量以其齒槽寬度剛好能夠容納浮動塊或留有少量間隙的方式合理設(shè)置；能保證至少有部分浮動塊與齒槽位置相對，使輪齒I 4、輪齒II 5與浮動塊之間立即接合傳動，避免慣性打滑。[0017]本實施例中，所述輪齒I 4和輪齒II 5的齒頂面沿從動輪I 2和從動輪II 3軸向由相應(yīng)的從動輪I 2或從動輪II 3的轉(zhuǎn)動配合面逐漸徑向凸出；所述從動輪I 2和從動輪II 3還與主動輪I軸向滑動配合并通過從動輪I 2和從動輪II 3的軸向滑動實現(xiàn)浮動塊與輪齒I 4和輪齒II 5的作用點的切向方向角的連續(xù)變化；輪齒I 4和輪齒II 5的基圓半徑相同且從動輪I 2和從動輪II 3以輪齒I 4齒高較小端與輪齒II 5的齒高較小端相對設(shè)置；即輪齒I 4和輪齒II 5沿軸向一端的部分齒頂面為與相應(yīng)的從動輪I 2或從動輪II 3的轉(zhuǎn)動配合面(也是相應(yīng)的輪齒I 4或輪齒II 5自身的齒根圓)所在的圓柱面相銜接的斜面，使該部分齒高由O連續(xù)漸變，另一端齒頂面沿軸向延伸使該部分形成圓柱齒結(jié)構(gòu)；輪齒I 4和輪齒II 5齒頂面與相應(yīng)的從動輪I 2或從動輪II 3的轉(zhuǎn)動配合面銜接處到相應(yīng)的從動輪I 2或從動輪II 3端面留有一定間隙，使浮動塊能夠脫離于輪齒I 4和輪齒II 5在從動輪
I2或從動輪II 3的轉(zhuǎn)動配合面上運動，由于輪齒I 4和輪齒II 5具有齒高由O連續(xù)漸變的部分，因此控制從動輪I 2、從動輪II 3軸向滑動使浮動塊與輪齒I 4或輪齒II 5上不同的點接觸能使浮動塊與輪齒I 4或輪齒II 5之間作用點的切向方向角在一定范圍內(nèi)連續(xù)可變，進而產(chǎn)生由小到大的接合力；輪齒I 4和輪齒II 5為多個并且沿相應(yīng)的從動輪I 2、從動輪II 3周向軸對稱設(shè)置，從動輪I 2和從動輪II 3的外圓周即是相應(yīng)的輪齒I 4和輪齒
II5的基圓，從動輪I 2和從動輪II 3同軸對接以便于輪齒I 4和輪齒II 5之間的切換。
[0018]本實施例中，所述浮動塊為浮球結(jié)構(gòu)，包括徑向滑動連接于主動輪I的鋼球6和用于將鋼球6徑向壓緊于從動輪I 2或/和從動輪II 3的轉(zhuǎn)動配合面的彈性件，鋼球6與輪齒I 4和輪齒II 5接觸配合性能好，能有效保證動力的傳遞，同時可降低對輪齒I 4和輪齒
II5加工精度的要求，節(jié)約成本。
[0019]本實施例中，所述輪齒I 4和輪齒II 5各自的齒頂面與各自的齒面銜接形成流線型圓滑過渡曲面，輪齒I 4和輪齒II 5各自的齒面與各自的齒槽底面也銜接形成流線型圓滑過渡曲面，使浮動塊與輪齒I 4和輪齒II 5之間作用點的切向方向角與相應(yīng)的從動輪I 2或從動輪II 3的軸向位置呈現(xiàn)一定的線性關(guān)系，便于產(chǎn)生由小到大的接合力以進行同步，同時使浮動塊與輪齒I 4和輪齒II 5之間作用柔和，防止浮動塊與輪齒I 4和輪齒II 5之間發(fā)生沖擊和碰撞，利于降低噪音和延長壽命。
[0020]本實施例中，所述主動輪I上設(shè)有供鋼球6徑向滑動的徑向通孔；所述彈性件為固定于主動輪I上的彈片7 ;彈片7彈性穩(wěn)定，體積小，便于拆裝。
[0021]本實施例中，所述從動輪I 2和從動輪II 3套裝于主動輪I徑向內(nèi)部；所述彈片7沿主動輪I折彎并通過與主動輪I軸線平行的螺栓8固定于主動輪I的端面；使主動輪I旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力與螺栓8軸線垂直，利于防止螺栓8松動。
[0022]本實施例中，所述主動輪I的輪轂內(nèi)孔設(shè)有用于與變速器的相應(yīng)軸傳動連接的鍵槽I 9;所述從動輪I 2的輪轂內(nèi)孔設(shè)有用于與變速器的相應(yīng)軸傳動連接的鍵槽II 10;所述從動輪II 3的輻板上設(shè)有用于與變速器的相應(yīng)軸固定連接的連接孔11，能夠直接應(yīng)用于現(xiàn)有的變速器結(jié)構(gòu)中，利于在現(xiàn)有資源基礎(chǔ)上推廣應(yīng)用。
[0023]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種非摩擦式同步器，其特征在于:包括主動輪、從動輪1、從動輪II和同步嚙合機構(gòu)；所述從動輪I和從動輪II分別與主動輪同軸套裝在一起并轉(zhuǎn)動配合，從動輪I和從動輪II的轉(zhuǎn)動配合面上設(shè)有相應(yīng)的輪齒I和輪齒II ;所述同步嚙合機構(gòu)包括徑向浮動安裝于主動輪的轉(zhuǎn)動配合面上并可與所述輪齒I和輪齒II切換式嚙合傳動的浮動塊；所述浮動塊與輪齒I和輪齒II的作用點的切向方向角均連續(xù)可變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非摩擦式同步器，其特征在于:所述浮動塊的數(shù)量與輪齒I和輪齒II的數(shù)量均不相同且不成整數(shù)倍數(shù)關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非摩擦式同步器，其特征在于:所述輪齒I和輪齒II的齒頂面沿從動輪I和從動輪II軸向由相應(yīng)的從動輪I或從動輪II的轉(zhuǎn)動配合面逐漸徑向凸出；所述從動輪I和從動輪II還與主動輪軸向滑動配合并通過從動輪I和從動輪II的軸向滑動實現(xiàn)浮動塊與輪齒I和輪齒II的作用點的切向方向角的連續(xù)變化；輪齒I和輪齒II的基圓半徑相同且從動輪I和從動輪II以輪齒I齒高較小端與輪齒II的齒高較小端相對設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非摩擦式同步器，其特征在于:所述浮動塊為浮球結(jié)構(gòu)，包括徑向滑動連接于主動輪的鋼球和用于將鋼球徑向壓緊于從動輪I或/和從動輪II的轉(zhuǎn)動配合面的彈性件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的非摩擦式同步器，其特征在于:所述輪齒I和輪齒II各自的齒頂面與各自的齒面銜接形成流線型圓滑過渡曲面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的非摩擦式同步器，其特征在于:所述主動輪上設(shè)有供鋼球徑向滑動的徑向通孔；所述彈性件為固定于主動輪上的彈片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的非摩擦式同步器，其特征在于:所述從動輪I和從動輪II套裝于主動輪徑向內(nèi)部；所述彈片沿主動輪折彎并通過與主動輪軸線平行的螺栓固定于主動輪的端面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非摩擦式同步器，其特征在于:所述主動輪的輪轂內(nèi)孔設(shè)有用于與變速器的相應(yīng)軸傳動連接的鍵槽I ;所述從動輪I的輪轂內(nèi)孔設(shè)有用于與變速器的相應(yīng)軸傳動連接的鍵槽II ;所述從動輪II的輻板上設(shè)有用于與變速器的相應(yīng)軸固定連接的連接孔。
【文檔編號】F16D23/02GK103925309SQ201410171737
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】郭軍敬, 王吉龍 申請人:重慶隆旺機電有限責(zé)任公司