專利名稱：變速裝置的同步器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于自動變速裝置的同步器，本發(fā)明尤其涉及可使同步性能獲得改進(jìn)的Warner式同步器。
Warner式同步器是用于自動變速裝置的一種常見的同步器。Warner式同步器的工作原理已知如下同步環(huán)外緣上的斜面受到套筒花鍵上的斜面的壓迫，這樣，同步環(huán)內(nèi)緣錐面與變速齒上外緣錐面之間的摩擦力便使得同步作用得以實(shí)現(xiàn)，從而消除了套筒與變速齒輪之間的轉(zhuǎn)速差。同步作用可以使套筒花鍵平穩(wěn)地與變速齒輪的齒輪離合器相嚙合。也就是說，在Warner式同步器中，通過操縱變速叉而移動套筒，某一鍵銷便會隨著套筒的移動而靠壓在同步環(huán)的凹槽中。接著，同步環(huán)被壓在變速齒輪上的外緣錐面上，變速齒輪因其外緣錐面的摩擦力而開始同步。在鍵銷的凸出部分從套筒內(nèi)表面的凹槽中移開時(shí)(此時(shí)套筒繼續(xù)移動)，套筒內(nèi)側(cè)花鍵端部的斜面會靠在同步環(huán)花鍵的端部，因而同步環(huán)對套筒有止推作用。這樣，同步環(huán)在套筒的重壓下會因其錐形內(nèi)表面受壓而產(chǎn)生比較大的摩擦力。以上動作就是套筒與變速齒輪的同步過程。在上述同步過程結(jié)束且套筒與變速齒輪間不存在相對速度差之后，摩擦力矩將會消失，同步環(huán)仍可轉(zhuǎn)動，套筒會越過同步環(huán)而與變速齒輪的齒輪離合器相嚙合，從而完成變速過程。
然而，在具有如上工作原理的傳統(tǒng)同步器中，將同步環(huán)壓在變速齒輪外緣錐面上的力與操縱機(jī)構(gòu)變速叉作用在套筒上的力是相等的。因此就存在這樣的問題同步容量的增加伴隨著結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的增加，亦即需要增大錐面，增加錐面數(shù)目，等等，因此，用簡單的結(jié)構(gòu)是難以增大同步容量的。此外，對于進(jìn)五檔/倒一檔的變速裝置來說，在第五檔齒輪的套筒向著與第五檔齒輪相反的方向(倒車檔齒輪方向)移動時(shí)，如果驅(qū)動軸可以與第五檔齒輪同步停轉(zhuǎn)，那么倒車檔齒輪在換檔時(shí)就不會發(fā)出噪聲。然而，傳統(tǒng)同步器的問題在于在套筒被反向移動時(shí)，同步作用很難實(shí)現(xiàn)。
如本發(fā)明所述用于變速裝置的同步器可以以簡單的結(jié)構(gòu)改動實(shí)現(xiàn)同步容量的顯著增加。
本發(fā)明變速裝置的同步器包括以下部分用以輸出回轉(zhuǎn)動力的輸出軸；外緣開有花鍵且固緊在輸出軸上的軸套；可作軸向滑動的套筒，其內(nèi)緣上的花鍵可插在軸套的外緣花鍵中；以輸出軸為回轉(zhuǎn)樞軸的變速齒輪，在其靠近軸套一側(cè)設(shè)有外緣錐面和齒輪離合器，齒輪離合器從變速齒輪本體延伸而成并與外緣錐面相連續(xù)，它可通過軸向運(yùn)動而與套筒的內(nèi)緣花鍵相嚙合；介于套筒與上述外緣錐面之間的同步環(huán)，其內(nèi)緣錐面與變速齒輪的外緣錐面相對。就以上所述的同步環(huán)結(jié)構(gòu)來說，本發(fā)明的特征在于介于軸套與同步環(huán)之間的增壓機(jī)構(gòu)承受了由套筒向變速齒輪移動所產(chǎn)生的作用力并且使該作用力增益并傳遞給同步環(huán)。
增壓機(jī)構(gòu)含有一對作為支點(diǎn)的突狀支點(diǎn)，支點(diǎn)是在同步環(huán)靠軸套一側(cè)端面上的至少兩處對稱位置突出而成的。一對在周向被分為至少兩節(jié)的杠桿位于突狀支點(diǎn)的兩側(cè)并與之相隔一定的間距。兩個杠桿在壓力作用下沿徑向擴(kuò)張。杠桿頭在杠桿對外緣的中心部位伸出。每個杠桿頭上設(shè)有斜切邊緣，斜切邊緣承受由套筒運(yùn)動所產(chǎn)生的軸向壓力并可將該壓力分解為向心經(jīng)向分力及軸向分力。此外，每個杠桿上還設(shè)有作為施力點(diǎn)的凸出部分，該施力點(diǎn)的作用在于使壓迫杠桿頭承載面所產(chǎn)生的軸向分力被增大并傳遞到同步環(huán)端面上的預(yù)定位置。增壓機(jī)構(gòu)對同步環(huán)的壓力可增至套筒施加壓力的(L1/L2)倍，此時(shí)，從突狀支點(diǎn)到施力點(diǎn)的距離L2應(yīng)小于從突狀支點(diǎn)到承載面的距離L1。在同步環(huán)內(nèi)緣錐面與變速齒輪外緣錐面發(fā)生摩擦接觸時(shí)，突狀支點(diǎn)對杠桿端面的反作用力應(yīng)該能夠克服對力偶臂杠桿頭的斜切邊緣施壓而形成的經(jīng)向分力，為此，增壓機(jī)構(gòu)上斜切邊緣的傾角應(yīng)合理地選取。這樣，杠桿的支點(diǎn)既使處于受壓狀態(tài)也不會發(fā)生經(jīng)向移動，從而可以將增益的壓力可靠地傳遞給同步環(huán)。作為增壓機(jī)構(gòu)的一種改進(jìn)型，在同步環(huán)靠近軸套一側(cè)端面上的若干個對稱位置處設(shè)置了若個干外伸的三角形突狀支點(diǎn)，且三角形的頂點(diǎn)朝向外緣，同時(shí)，若干個開有三角形孔并沿環(huán)形布置的杠桿分別與相應(yīng)的突狀支點(diǎn)相嵌合。同步環(huán)可采用雙錐體結(jié)構(gòu)，其中所含的某一錐體介于外同步環(huán)與內(nèi)同步環(huán)之間。這種結(jié)構(gòu)的增壓機(jī)構(gòu)含有若干個作為支點(diǎn)的突狀支點(diǎn)，這些支點(diǎn)是在內(nèi)、外同步環(huán)靠近軸套一側(cè)端面上的至少兩個對稱位置處凸出而成的，每一杠桿單元都含有一個作為施力點(diǎn)的凸出部分，施力點(diǎn)的作用是使壓迫杠桿頭承載面所形成的軸向分力被增益并傳遞到外同步環(huán)端面上的預(yù)定位置。
對于如本發(fā)明所述一種用于進(jìn)五檔/倒一檔變速裝置的同步環(huán)來說，雖然套筒在倒檔操作中是向著背離第五檔齒輪的方向運(yùn)動的，但第五檔齒輪可以獲得同步，因而避免了倒檔操作時(shí)的噪聲。
在這一場合中，本發(fā)明的主旨依然是變速裝置的同步器，該同步器包括；接收回轉(zhuǎn)動力的驅(qū)動軸；固緊在驅(qū)動軸上且外緣開有花鍵的軸套；可通過滑動而使其內(nèi)緣花鍵插入軸套外緣花鍵中的套筒；以輸出軸為安裝樞軸并位于軸套某一側(cè)的前進(jìn)檔變速齒輪，其上靠近軸套一側(cè)具有外緣錐面以及從本體伸出并與外緣錐面連續(xù)的齒輪離合器，該離合器可通過套筒的軸向移動而與套筒的內(nèi)緣花鍵相嚙合；介于套筒上述外緣錐面之間的同步環(huán)，其內(nèi)緣錐面與正轉(zhuǎn)變速齒輪的外緣錐面相對。
在具有上述結(jié)構(gòu)的同步器中，如本發(fā)明所述的增壓機(jī)構(gòu)介于軸套與同步環(huán)之間，該增壓機(jī)構(gòu)承受了因套筒向前進(jìn)檔變速齒輪運(yùn)動而致的壓力并且將這一壓力增大并傳遞給同步環(huán)。此外，作為一種倒檔同步機(jī)構(gòu)，該增壓機(jī)構(gòu)還通過同步作用而使驅(qū)動軸停轉(zhuǎn)，其作用原理是在倒檔同步機(jī)構(gòu)受到因套筒背離前進(jìn)檔變速齒輪運(yùn)動而致的壓力時(shí)，該倒檔同步機(jī)構(gòu)可將壓力反向傳遞給同步環(huán)。
增壓機(jī)構(gòu)含有作為第一支點(diǎn)的一對第一突狀支點(diǎn)，支點(diǎn)是在同步環(huán)靠軸套一側(cè)端面上的至少兩處對稱位置突出而成的。一對在周向被分為至少兩節(jié)的杠桿以環(huán)狀排列在第一突狀支點(diǎn)的兩側(cè)并與之相隔一定間距。這對杠桿因受一個彈簧的壓力而沿經(jīng)向膨脹。杠桿頭從這對杠桿外緣的中心部位伸出。各杠桿具有作為第一承載面的第一斜切邊緣，它可承受因套筒向前進(jìn)檔變速齒輪運(yùn)動而致的軸向壓力并可將該壓力分解為經(jīng)向向心分為和軸向分力。此外、每個杠桿上還設(shè)有作為施力點(diǎn)的第一凸起部分，該第一施力點(diǎn)的作用是使壓迫杠桿頭第一承載面的軸向分力被增大并傳遞到同步環(huán)端面上的預(yù)定位置。增壓機(jī)構(gòu)對同步環(huán)的壓力可增至套筒施加壓力的(L1/L2)倍，此時(shí)，從第一突狀支點(diǎn)到第一施力點(diǎn)的距離L2應(yīng)小于從第一突狀支點(diǎn)到第一承載面的距離L1。在同步環(huán)內(nèi)緣錐面與變速齒輪外緣錐面發(fā)生摩擦接觸時(shí)，第一突狀支點(diǎn)對杠桿端面的反作用力應(yīng)該能夠克服對力偶臂杠桿頭的第一斜切邊緣施壓而形成的經(jīng)向分力，為此，增壓機(jī)構(gòu)上斜切邊緣的錐角應(yīng)合理地選取。這樣，杠桿的第一突狀支點(diǎn)既使受到經(jīng)向壓力也不會移動，從而使增益的壓力可靠地傳遞給同步環(huán)。倒檔同步機(jī)構(gòu)含有第二斜切邊緣，該斜切邊緣是在杠桿頭上靠近前進(jìn)檔變速齒輪一側(cè)的邊緣上形成的，作為第二承載面，它承受了因套筒背離前進(jìn)檔變速齒輪運(yùn)動而致的壓力。此外，倒檔同步機(jī)構(gòu)含有位于軸套端面的第二突狀支點(diǎn)，在壓力從每個杠桿端部的第二施力點(diǎn)作用到第二斜切邊緣的第二承載面時(shí)，上述第二突狀支點(diǎn)充當(dāng)了將上述壓力反向傳遞給同步環(huán)的第二支點(diǎn)。在倒檔同步機(jī)構(gòu)中，從第二支點(diǎn)到第二承載面的距離L3大致等于從第二支點(diǎn)到第二施力點(diǎn)的距離L4。
以下結(jié)合附圖所作的詳細(xì)說明將更為明確地介紹上文述及和未加述及的本發(fā)明目的、特征及優(yōu)點(diǎn)。
附圖簡介

圖1是如本發(fā)明所述配有增壓機(jī)構(gòu)的同步器剖視圖，該圖以低速檔及第二檔變速齒輪為范例。
圖2是如本發(fā)明所述的同步器剖視圖，該圖略去了圖1中第二檔變速齒輪一側(cè)的部分。
圖3是沿圖2中III-IV線所做的剖視圖，該圖略去了套筒部分。
圖4是沿圖1中IV-IV線所做的剖面展開圖，該圖為外側(cè)視圖且不含軸套部分。
圖5是對同步環(huán)與杠桿之間關(guān)系的圖解。
圖6是如本發(fā)明所述配有增壓機(jī)構(gòu)及倒檔同步機(jī)構(gòu)的同步器剖視圖。
圖7是沿圖6中VII-VII線所做的略去套筒部分的剖視圖。
圖8是沿圖6中VIII-VIII線所做的略去軸套外側(cè)視圖部分的剖面展開圖。
圖9是對圖6中同步環(huán)與杠桿之間關(guān)系的圖解。
圖10圖解了五檔變速裝置中變速桿的變速模式。
圖11描繪了如本發(fā)明另一實(shí)施例所述配有增壓機(jī)構(gòu)的同步器的主要部分。
圖12是如本發(fā)明又一個實(shí)施例所述配有增壓機(jī)構(gòu)的同步器剖視圖。
圖13是如本發(fā)明另一實(shí)施例所述采用雙錐體結(jié)構(gòu)的同步器剖視圖。
圖14是沿圖13中XIV-XIV線所做的不含套筒部分的剖視圖。
優(yōu)選實(shí)施例說明圖1是如本發(fā)明所述配有增壓機(jī)構(gòu)的同步器剖視圖。圖中的低速檔齒輪140和第二檔變速齒輪14通過軸承120、12安裝在回轉(zhuǎn)輸出樞軸10上，兩個變速齒輪之間設(shè)有同步器100?；剞D(zhuǎn)動力是從發(fā)動機(jī)開始，通過離合器，經(jīng)由惰輪(圖中未示)而傳遞給低速檔變速齒輪140及第二檔變速齒輪14的。同步器的軸套22通過其內(nèi)緣花鍵而嚙合并固緊在介于第二檔變速齒輪和低速檔變速齒輪之間的花鍵軸10-1上。軸套22的外緣具有外緣花鍵26。套筒28的內(nèi)緣花鍵30與軸套22的外緣花鍵保持可軸向滑動的嚙合，套筒28的外緣具有叉形槽38。齒輪離合器16從第二檔變速齒輪14上靠近套筒28的一側(cè)自然延伸而成，其作用是使套筒28內(nèi)緣的內(nèi)緣花鍵30與齒輪離合器16相嚙合。在與齒輪離合器16相連處還設(shè)有外緣錐面18。在同步環(huán)40上與外緣錐面18相對的部分高有內(nèi)緣錐面42。此外，齒輪離合器160從低速檔變速齒輪140上靠近套筒28的一側(cè)自然延伸而成，它與套筒28內(nèi)緣的內(nèi)緣花鍵30相嚙合。在與齒輪離合器160相連處還設(shè)有外緣錐面180。在同步環(huán)400上與外緣錐面180相對的部分設(shè)有內(nèi)緣錐面420。此外，在本發(fā)明中，增壓機(jī)構(gòu)位于同步環(huán)40、400與軸套22之間。
圖2是僅含圖1中第二檔變速齒輪部分的同步器。盡管在下文作為范例介紹的是第二檔變速齒輪14，但低速檔變速齒輪140部分在結(jié)構(gòu)上與第二檔變速齒輪14部分是相似的。構(gòu)成增壓機(jī)構(gòu)的一對杠桿50-1和50-2介于同步環(huán)40與軸套22之間。圖3清楚地表示了構(gòu)成增壓機(jī)構(gòu)的杠桿50-1和50-2在軸套22上的裝配形式，該圖是沿圖2中III-III線所做的剖視圖。需要指出，圖3中不含套筒28部分。
在圖3中，因在周向被分為兩節(jié)而分別呈馬蹄形的杠桿50-1和50-2是安裝在軸套22轂緣與外緣花鍵26之間的輪幅凹部的。杠桿50-1和50-2之外緣中心部位具有自然延伸而成的杠桿頭52-1和52-2。兩個杠桿50-1、50-2的端部彼此相隔一定間距，間距中是從同步環(huán)40靠近第二檔變速齒輪一側(cè)端面上伸出的塊形突狀支點(diǎn)44-1、44-2。某局部切除的環(huán)形彈簧60被裝在杠桿50-1、50-2內(nèi)側(cè)，以使杠桿50-1、50-2在徑向受壓并膨脹。如此安裝的彈簧60可使突狀支點(diǎn)44-1，44-2與兩個杠桿50-1，50-2的端部之間形成一定的間隙45-1，45-2。
圖2的剖視圖清楚地顯示出杠桿50-1，50-2的杠桿頭52-1、52-2具有L形截面，其一末端指向第二檔變速齒輪14一側(cè)且其上靠近套筒28一側(cè)邊緣設(shè)有斜切邊緣54-1，54-2。套筒28內(nèi)緣花鍵30左側(cè)的斜切面36與斜切邊緣54-1，54-2相接觸。沿圖2中IV-IV線所做的剖面展開4清楚地表示了套筒28內(nèi)緣花鍵30，配對齒輪的齒輪離合器16以及同步環(huán)40三者相對于杠桿頭52-1的關(guān)系。
在圖4中，套筒28內(nèi)緣花鍵30上相應(yīng)于杠桿50-1的杠桿頭52-1突出部分是被切除的，同時(shí)也形成了與杠桿頭52-1的斜切位置54-1相對的斜切面。這樣，在套筒20受變速叉作用而向齒輪離合器16一側(cè)移動時(shí)，杠桿頭52-1的斜切部分54-1將受到內(nèi)緣花鍵30切除部分(見圖2)的斜切面36的壓迫。因此，杠桿頭52-1構(gòu)成為套筒28移動所致壓力的承載體。
圖5是圖2所示軸套22，套筒28以及第二檔變速齒輪14一側(cè)同步環(huán)40的局部剖視圖(其中同步環(huán)40為外觀視圖)。突狀支點(diǎn)44-1從同步環(huán)40上靠近軸套22一側(cè)的端面上伸出。由圖3易見，突狀支點(diǎn)44-2位于與突狀支點(diǎn)44-1方位相對的另一側(cè)。突狀支點(diǎn)44-1上下兩側(cè)的杠桿50-1，50-2在其內(nèi)側(cè)的彈簧60壓迫下沿徑向膨脹。杠桿50-1、50-2的杠桿頭52-1、52-2具有與套筒28內(nèi)緣花鍵30的斜切面36相對的斜切邊緣54-1，54-2。此外，杠桿50-1，50-2的端面設(shè)有與同步環(huán)40相對的突狀支點(diǎn)58-1，58-2，杠桿50-1，50-2可通過突狀支點(diǎn)58-1，58-2而靠在同步環(huán)40的端面上。突狀支點(diǎn)58-1，58-2構(gòu)成了杠桿50-1，50-2對同步環(huán)40的施力點(diǎn)。在杠桿50-1，50-2的斜切部分54-1，54-2和突狀施力點(diǎn)58-1，58-2分別被假定為承載面和施力點(diǎn)的條件下，杠桿50-1，50-2將處于與同步環(huán)的突狀支點(diǎn)44-1，44-2相接觸的位置。也就是說，同步環(huán)40因套筒28的運(yùn)動而受到作為增壓機(jī)構(gòu)的杠桿50-1，50-2的壓迫，由此產(chǎn)生的接觸摩擦力將啟動同步過程，在因同步環(huán)40內(nèi)緣錐面42壓迫第二檔變速齒輪14外緣錐面18而致的接觸摩擦力作用下，上側(cè)杠桿50-1的左下端(可能的情形之一)會靠在圖3中的突狀支點(diǎn)44-1。同時(shí)，下側(cè)杠桿50-2的右上端也會靠在支點(diǎn)44-2上，因此，杠桿支點(diǎn)的構(gòu)成是通過杠桿50-1，50-2的相應(yīng)端部靠在突狀支點(diǎn)44-1，44-2上而實(shí)現(xiàn)的。
以下的介紹仍結(jié)合圖5圍繞杠桿50-1進(jìn)行。設(shè)杠桿50-1端部靠在同步環(huán)40突狀支點(diǎn)44-1上時(shí)的支點(diǎn)位置為O，因套筒28運(yùn)動而作用在杠桿頭52-1斜切邊緣54-1上的壓力的作用位置為P，且杠桿50-1端面突狀施力點(diǎn)58-1的位置為Q，則令支點(diǎn)O至承載面P的距離為L1小且施力點(diǎn)Q至支點(diǎn)O的距離(較短)為L2。假定作用在承載面P上的軸向壓力為Fin，由施力點(diǎn)Q作用在同步環(huán)40上的軸向壓力為Fout，則可由支點(diǎn)O、承載面P及施力點(diǎn)Q三者在杠桿50-1上的關(guān)系出發(fā)推導(dǎo)出如下關(guān)系式
Fin×L1＝Fout×L2(1)因此，作用在施力點(diǎn)Q上的力Fout可表為下式Fout＝Fin×(L1/L2)(2)因L1＞L2，故(L1/L2)小于1，因此，同步環(huán)40所受的力Fout是將套筒20運(yùn)動所產(chǎn)生的壓力Fin放大到(L1/L2)倍后的結(jié)果。
另一方面，因套筒28運(yùn)動而作用在杠桿頭52-1承載面P上的軸向壓力Fin被同步地分解為軸向力和徑向向心力。這樣，杠桿50-1的端部便會壓迫同步環(huán)40的突狀支點(diǎn)44-1。此時(shí)，如果同步環(huán)40因杠桿50-1壓力作用而移動，那么作用在斜切邊緣54-1處的軸向分力將會大大降低，從而使增壓機(jī)構(gòu)功能失效。因此，同步環(huán)40摩擦接觸表面上產(chǎn)生的反作用力必須能克服因套筒28運(yùn)動而作用在杠桿50-1突狀支點(diǎn)44-1上的壓力。為此，本發(fā)明中斜切邊緣52-1的傾角應(yīng)按如下原則選取因同步作用所致接觸摩擦力對同步環(huán)40突狀支點(diǎn)44-1的反作用力必須能夠克服因套筒28運(yùn)動而壓迫杠桿50-1的徑向分力。
以下介紹圖2-圖5所示實(shí)施例的運(yùn)作。在圖2中，一個未繪出的變速叉插在套筒28外緣上的叉形槽38中，在變速操作中，通過變速叉的動作而將套筒28壓向左側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)向著第二檔變速齒輪的速度轉(zhuǎn)換。隨著套筒28的左移，套筒28內(nèi)緣花鍵30的斜切面36首先靠在杠桿50-1，50-2的斜切邊緣54-1，54-2上，而向左側(cè)壓迫杠桿50-1，50-2又會接著使同步環(huán)40受壓。因此，同步環(huán)40內(nèi)緣錐面42會與第二檔變速齒輪的外緣錐面發(fā)生接觸，此時(shí)，與軸套22間存在轉(zhuǎn)速差的第二檔變速齒輪14會由于與同步環(huán)40保持接觸而進(jìn)入同步過程。在第二檔變速齒輪14因摩擦接觸而開始進(jìn)入同步過程時(shí)，同步環(huán)40會相對于杠桿50-1，50-2轉(zhuǎn)動(在圖2所示初始狀態(tài)下，杠桿50-1，50-2與突狀支點(diǎn)44-1，44-2間存在間隙45-1，45-2)且突狀支點(diǎn)44-1，44-2會受壓。在這種狀態(tài)下，由杠桿(如圖4所示的杠桿50-1)上的支點(diǎn)O，承載面P及施力點(diǎn)Q三者可建立起具有杠桿效應(yīng)的關(guān)系。同步環(huán)40也因上述公式(2)所體現(xiàn)的增壓效應(yīng)而受到較大壓力的作用。同時(shí)，因同步環(huán)40摩擦接觸而產(chǎn)生的反作用力(力矩)克服了套筒28壓力對杠桿50-1的徑向向心壓力，這樣，突狀支點(diǎn)44-1便不會發(fā)生移動。因此，套筒28的壓力是經(jīng)對原值放大后傳遞給同步環(huán)40的。在同步環(huán)40因增壓作用受壓而且其轉(zhuǎn)速與第二檔變速齒輪14一致時(shí)，由于摩擦力矩消失，杠桿50-1，50-2不再受到由同步環(huán)40突狀支點(diǎn)44-1，44-2傳來的壓力及恢復(fù)力。因此，套筒28的斜面36將克服彈簧60的反力而將杠桿50-1，50-2強(qiáng)制向內(nèi)側(cè)壓迫，進(jìn)而平穩(wěn)地與齒輪離合器16嚙合。內(nèi)緣花鍵30斜切面36對杠桿50-1，50-2的強(qiáng)制向內(nèi)壓迫作用可使同步環(huán)向其初始位置(以圖2所示初始狀態(tài)下的間隙45-1，45-2表示)轉(zhuǎn)動，因此，在變速操作完成之后，同步環(huán)40會再次回到其初始狀態(tài)。
圖6是關(guān)于進(jìn)五檔/倒一檔變速裝置的本發(fā)明另一實(shí)施例，它包含配有增壓機(jī)構(gòu)的第五檔變速齒輪同步器以及倒檔同步機(jī)構(gòu)，在向倒檔變速齒輪進(jìn)行變速操作時(shí)(此時(shí)套筒移動方向背離第五檔變速齒輪)，倒檔同步機(jī)構(gòu)可使套筒與第五檔變速齒輪同步。
在圖6中，第五檔變速齒輪14-1通過軸承12安裝在驅(qū)動樞軸102上。與第五檔變速齒輪14-1相接的同步器軸套22通過花鍵20嚙合并固緊在花鍵軸102-1上，軸套22由扣環(huán)24提供止推。發(fā)動機(jī)動力通過離合器傳遞給驅(qū)動軸102，而第五檔變速齒輪14-1又與第五檔驅(qū)動齒輪(裝在某一未加圖示的輸出軸上)嚙合。此外，一倒檔驅(qū)動齒輪與上述未加圖示的輸出軸相連，該倒檔驅(qū)動齒輪與其從動齒輪之間設(shè)有某一倒檔惰輪(由倒檔操作移動并鎖定)。在倒檔變速操作逆著第五檔操作進(jìn)行時(shí)，倒檔惰輪被送到倒檔驅(qū)動齒輪與倒檔從動齒輪之間使二者相互嚙合，因而反轉(zhuǎn)運(yùn)動便被傳遞給輸出軸。例如，Nissan Motor Co生產(chǎn)的F50A型變速裝置就采用了上述方法，即倒檔操作與第五檔操作反向。
第五檔變速齒輪14-1的同步機(jī)構(gòu)與圖2所示實(shí)施例中的情形基本機(jī)同。亦即，套筒28(配有叉形槽38)的內(nèi)緣花鍵36與軸套22的外緣花鍵26之間保持軸向滑動嵌合。齒輪離合器16在第五檔變速齒輪本體上形成并且與某一外緣錐面18相鄰。具有內(nèi)緣錐面42的同步環(huán)40與上述外緣錐面18相對。介于同步環(huán)40與軸套22之間的一對馬蹄形杠桿50-1，50-2因其內(nèi)側(cè)彈簧60的作用而在徑向受壓并膨脹。杠桿50-1，50-2外緣的中心部位具有外伸的杠桿頭54-12，54-22。以杠桿頭54-12為例，其面向及背離第五檔變速齒輪14-1的兩側(cè)分別有第二和第一斜切邊緣54-12，54-11。套筒28內(nèi)緣花鍵36上具有與斜切邊緣54-11，54-12相對應(yīng)的斜邊矩形托架形態(tài)，其斜切面36-11對應(yīng)于斜切邊緣54-11，斜切面36-12對應(yīng)于斜切邊緣54-12，圖中下側(cè)杠桿50-2的杠桿頭52-2具有與上述杠桿50-1的杠桿頭52-1相同的結(jié)構(gòu)。
圖7是沿圖6中VII-VII線所做的不含套筒28的剖視圖。由圖7易見，半圓形杠桿50-1，50-2裝在軸套22輪轂部分與外緣花鍵26之間的環(huán)形凹槽內(nèi)。從同步環(huán)40端面伸出的突狀支點(diǎn)44-1，44-2位于兩個杠桿50-1，50-2的端部之間，由于彈簧60使杠桿在徑向受壓并膨脹，兩個杠桿的端部之間形成了一定的間隙45-1，45-2。
圖8是沿圖6中VIII-VIII線所做的剖面展開圖，該圖揭示了套筒28內(nèi)緣花鍵30與杠桿50-1杠桿頭52-1之間的關(guān)系。亦即，由于套筒28內(nèi)緣花鍵30上相應(yīng)于杠桿50-1外伸杠桿頭52-1的部分被切除，所以在杠桿頭52-1的右、右兩側(cè)便分別形成了與第一斜切邊緣54-11相對應(yīng)的第一斜切面36-11和與第二斜切邊緣54-12相對應(yīng)的第二斜切面36-12。
圖9是相對于同步環(huán)40外觀視圖的套筒28及軸套22局部剖視圖。以杠桿50-1為例，靠在套筒28內(nèi)緣花鍵36斜切面36-11上的第一斜切邊緣54-11構(gòu)成了第五檔變速齒輪同步器增壓機(jī)構(gòu)的第一承面。在啟動同步過程時(shí)，杠桿50-1上因摩擦接觸而靠在突狀支點(diǎn)44-1上的某一端部便是第一支點(diǎn)的位置。此外，位于杠桿50-1靠近同步環(huán)40一例端面上的某一凸出體58-1構(gòu)成了施力點(diǎn)。由于下側(cè)杠桿50-2同樣具有上述結(jié)構(gòu)，因此壓迫套筒28斜切面36-11的第一承載面是由杠桿頭52-2右側(cè)的第一斜切邊緣54-2構(gòu)成的，而第一支點(diǎn)位于與突狀支點(diǎn)44-2(位于與突狀支點(diǎn)44-相對的另一側(cè)，參見圖6)相靠的杠桿某一端部，另外，第一施力點(diǎn)位于與同步環(huán)40端面相靠的某一凸出體58-2處。在此假定杠桿50-1的第一支點(diǎn)、承載面、施力點(diǎn)三者的位置分別由O1、P1、Q1表示，則可得到類似于上述關(guān)系式(2)的如下增壓作用表達(dá)式Fout1＝Fin1×(L1/L2)(3)以下結(jié)合圖6介紹在變速齒輪操作逆著第五檔變速齒輪14-1方向而進(jìn)行時(shí)所采用的倒檔同步機(jī)構(gòu)。倒檔同步機(jī)構(gòu)與第五檔變速齒輪14-1同步器的增壓機(jī)構(gòu)是一體的。首先以杠桿50-1為例，其倒檔同步作用如下在逆著第五檔變速齒輪14-1的方向進(jìn)行變速操作時(shí)，通過使驅(qū)動軸10與第五檔變速齒輪14-1同步而使驅(qū)動軸10停轉(zhuǎn)，為此，杠桿頭52-1上靠近第五檔變速齒輪的一側(cè)設(shè)有第二斜切邊緣54-12，同時(shí)套筒28上設(shè)有與第二斜切邊緣54-12相對的斜切面36-12。因此，在套筒28逆著第五檔變速齒輪14-1方向移動時(shí)，杠桿頭52-1的第二斜切邊緣54-12會受到斜切面36-12的壓力，杠桿50-1使這一背離第五檔變速齒輪14-1的壓力轉(zhuǎn)換為朝向第五檔變速齒輪14-1并使之作用于同步環(huán)40。作為壓力反向機(jī)構(gòu)而為杠桿50-1所設(shè)的伸出部分64-1，64-2是從軸套22端面上與軸結(jié)合的位置伸出的，杠桿50-2也相應(yīng)地設(shè)有伸出部分64-3，64-4，如圖7所示。由圖9所示軸套22剖視圖易見，伸出部分64-1至64-4大體靠在杠桿50-1，50-2的中點(diǎn)，其邊緣部分構(gòu)成了杠桿50-1，50-2的支點(diǎn)O2。此外，杠桿頭52-1的第二斜切邊緣54-12構(gòu)成了相對于第二支點(diǎn)O2的第二施力點(diǎn)P2。另外，位于支點(diǎn)O2下側(cè)的杠桿50-1端部側(cè)邊構(gòu)成了對同步環(huán)40的第二施力點(diǎn)Q2。第二支點(diǎn)Q2是在同步環(huán)40端面外伸突狀支點(diǎn)44-1兩側(cè)形成的梯形伸出部分46-1，46-2。
將套筒逆著第五檔變速齒輪14-1移動時(shí)所產(chǎn)生的對杠桿50-1第二斜切邊緣的壓力表示為Fin2，將作用在同步環(huán)40梯形伸出部分46-1施力點(diǎn)Q2的反向壓力表示為Fout2，用L4表示支點(diǎn)O2到第二承載面P2的距離，用L3表示支點(diǎn)O2到第二施力點(diǎn)Q2的距離，則可得到如下關(guān)系式
Fin4×L4＝Fout2×L3(4)因此，作用在同步環(huán)40上的反向壓力Fout2可由下式表示Fout2＝Fin2×(L4/L3)(5)令L3與L4大致相等，則作用在同步環(huán)40上的反向壓力Fout2將與套筒28運(yùn)動所產(chǎn)生的壓力Fin2相等。在同步環(huán)40受到上述反向壓力時(shí)，其內(nèi)緣錐面42將壓在第五檔變速齒輪14-1的外緣錐面18上并與之實(shí)現(xiàn)摩擦接觸。因此，當(dāng)離合器在倒檔操作中脫開時(shí)，既使驅(qū)動軸10因慣性而旋轉(zhuǎn)，它還是能夠因同步環(huán)40與靜止的第五檔變速齒輪14-1保持摩擦接觸而停轉(zhuǎn)，這樣，圖中未示的倒轉(zhuǎn)惰輪可在不產(chǎn)生噪聲的情況下嵌進(jìn)倒轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪與倒轉(zhuǎn)從動齒輪之間。
以下介紹圖6至圖9所示實(shí)施例的運(yùn)行狀況。首先，對圖5所示前進(jìn)檔第五檔變速齒輪14-1的變速操作與圖1所示前進(jìn)檔第五檔變速操作與圖1所示實(shí)施例具相同的，亦即，在變速桿調(diào)向第五檔變速齒輪時(shí)，套筒28在在未加圖示的變速叉作用下左移。因此，杠桿50-1，50-2杠桿頭52-1，52-2右側(cè)的第一斜切邊緣54-11，54-21便受到套筒28內(nèi)緣花鍵36斜切部分36-11的軸向壓力，這樣，因同步環(huán)40內(nèi)緣錐面42壓在第五檔變速齒輪14-1外緣錐面18上而導(dǎo)致的摩擦接觸便促成了同步過程，在同步過程結(jié)束時(shí)，套筒28的花鍵36將與齒輪離合器16嚙合，進(jìn)而完成變速操作。
以下介紹倒檔時(shí)逆著第五檔變速齒輪14-1方向的變速操作。在一般的進(jìn)五檔/倒一檔變速裝置中，司機(jī)對變速桿的操作模式如圖10所示。第五檔檔位90與倒檔檔位92通常位于同一列并且分立于中間檔位兩側(cè)。此外，在車輛停止但發(fā)動機(jī)仍工作的條件下，如果進(jìn)行離合器脫開的變檔操作，那么即使靠近驅(qū)動軸一側(cè)的變速裝置輸出軸停轉(zhuǎn)，但靠近發(fā)機(jī)機(jī)一側(cè)的驅(qū)動軸仍會因慣性而與離合器盤一同旋轉(zhuǎn)。因此，如果輸入端驅(qū)動軸在變檔時(shí)不停轉(zhuǎn)，那么在變速齒輪換檔時(shí)出現(xiàn)的所謂齒輪噪聲現(xiàn)象將導(dǎo)致不適的齒輪嚙合噪聲。一般情況下，進(jìn)檔變速齒輪都配有同步器，而倒檔變速齒輪卻沒有。因此，在使車輛倒行而進(jìn)行的向倒檔齒輪的齒輪換檔中，產(chǎn)生齒輪噪聲的可能性是相當(dāng)大的，無齒輪噪聲的倒檔方法一般如下在通過脫開離合器進(jìn)行倒檔操作之前，先朝進(jìn)五檔變速齒輪做變檔操作，其后，由于輸入端驅(qū)動軸在進(jìn)五檔變速齒輪同步器的作用下停轉(zhuǎn)，因此倒檔操作便可在離合器脫開的條件下完成。也就是說，如果在倒檔操作中設(shè)法用進(jìn)檔變速齒輪同步器的動作實(shí)現(xiàn)輸入端驅(qū)動軸的停轉(zhuǎn)，那么倒檔操作便不會導(dǎo)致齒輪噪聲。在圖6至圖9所示的實(shí)施例中，為第五檔變速齒輪14-1而設(shè)的同步器可以被用在倒檔操作中并起到防止倒檔時(shí)齒輪噪聲的作用。
在圖6中，當(dāng)變速桿從圖10所示的中間檔位94轉(zhuǎn)換到倒檔檔位時(shí)，配有變檔機(jī)構(gòu)的變速叉會使套筒28背離第五檔變速齒輪14-1移動。套筒28的運(yùn)動會使內(nèi)緣花鍵30的斜切面36-12，36-22沿軸向壓迫杠桿50-1，50-2(位于軸套側(cè)邊)的第二斜切邊緣54-12，54-22。以圖9中50-1一側(cè)的杠桿為例，也就是說，隨著套筒28背離第五檔變速齒輪14-1移動，軸向壓力Fin2會作用在作為杠桿頭52-1左側(cè)第二斜切邊緣36-12的第二施力點(diǎn)P2上，這樣，杠桿50-1便會以軸套22端面伸出部分64-1的邊緣(作為第二支點(diǎn)O2)為軸線作順時(shí)針轉(zhuǎn)動。因此，同步環(huán)40的梯形伸出部分46-1會在杠桿分節(jié)端施力點(diǎn)Q2壓力Fout2的作用下向左移動。同樣，下側(cè)杠桿50-2也將同步環(huán)40向左側(cè)壓迫。這樣，同步環(huán)40便被壓向第五檔變速齒輪14-1一側(cè)，而且其內(nèi)緣錐面42被壓在齒輪的外緣錐面18上，從而形成圖5所示的摩擦接觸。如果驅(qū)動軸10在離合器脫開時(shí)仍因慣性而與離合器盤一同旋轉(zhuǎn)，那么同步環(huán)40與靜止的第五檔變速齒輪14-1外緣錐面之間的摩擦接觸將會使驅(qū)動軸10停轉(zhuǎn)。在套筒28被繼續(xù)壓向第五檔變速齒輪14-1一側(cè)時(shí)，杠桿50-1，50-2將克服彈簧60的反力而被強(qiáng)制壓向其內(nèi)側(cè)的心軸方向，因此，未加圖示的倒檔惰輪將可平穩(wěn)地嵌進(jìn)倒檔驅(qū)動齒輪與倒檔從動齒輪之間。
圖11是如本發(fā)明所述用于圖2所示變速裝置的增壓機(jī)構(gòu)的另一實(shí)施例。圖11表示了同步裝置的增壓機(jī)構(gòu)和同步環(huán)40，其中的增壓機(jī)構(gòu)部分取代了圖2中的杠桿50-1，50-2。首先，在同步環(huán)40的面沿周向的三個位置設(shè)置了三角形突狀支點(diǎn)48-1，48-2和48-3，各突狀支點(diǎn)的頂端朝向外緣方向。沿周向分成三段的杠桿50-11至50-13分別對應(yīng)著相應(yīng)的突狀支點(diǎn)48-1至48-3。各杠桿50-11至50-13上均設(shè)有三角形孔66-1，66-2，66-3，這些三角形孔的兩邊分別對應(yīng)著同步環(huán)40上相應(yīng)三角形突狀支點(diǎn)48-1至48-3的兩條頂角邊并與之保持一定的間距。這些孔66-1至66-3與同步環(huán)40上相應(yīng)的突狀支點(diǎn)48-1至48-3相嵌合。此外，杠桿50-11至50-13受一個局部切除的環(huán)形彈簧的作用而在徑向受壓并膨脹，這樣，在圖11所示的杠桿初始狀態(tài)下，突狀支點(diǎn)48-1至48-3與孔66-1至66-3的兩頂角邊之間便形成了一定的間距。另外，每個杠桿50-11至50-13具有從其外緣中心部位伸出的杠桿頭52-11，52-12，52-13。這些杠桿頭52-11至52-13與圖1所示杠桿50-1，50-2的杠桿頭52-1，52-2相同，它們所含的斜切邊緣54-11，54-12，54-13可承受來自內(nèi)緣花鍵30斜切面36的壓力。
如果用圖11所示的同步環(huán)40和杠桿50-11至50-13取代圖2中的同步環(huán)40及杠桿50-1至50-2，那么變速動作將與圖2所示實(shí)施例相同，亦即隨著套筒28向第二檔變速齒輪的移動，作用在斜切邊緣52-11至52-13上的壓力將被增大并傳遞給同步環(huán)40。此外，與圖6所示實(shí)施例中杠桿50-1，50-2的杠桿頭52-1，52-2類似，圖11所示杠桿50-11至50-13上杠桿頭52-11至52-13的兩邊也都設(shè)有斜切邊緣，因此，向第五檔變速齒輪14-1作齒輪換檔時(shí)的增壓作用以及向倒檔齒輪70作齒輪換檔時(shí)的倒檔同步作用都同樣可以實(shí)現(xiàn)。
圖12是本發(fā)明同步器的另一個實(shí)施例。在圖12中，杠桿50-11，50-21位于軸套22輪轂(軸套由此而安裝在輸出軸上)與外緣花鍵26之間輪幅的左側(cè)凹槽內(nèi)，而杠桿50-12，50-22位于右側(cè)凹槽內(nèi)。雖然杠桿50-11，50-12和杠桿50-21，50-22與圖3中的杠桿50-1，50-2一樣因在周向分段而呈馬蹄形，但圖3中的斜切邊緣54-1，54-2被圖12中的楔塊80-1，80-2所取代。下面以楔塊80-1為例介紹楔塊80-1和80-2，楔塊80-1含有與套筒28內(nèi)緣花鍵36的斜切邊緣36-11，36-12相對應(yīng)的斜切邊緣82-11，82-12。同樣，與下側(cè)杠桿50-21，50-22相配合的楔塊80-2也具有與套筒28內(nèi)緣花鍵36斜切面36-21，36-22相對應(yīng)的斜切邊緣82-21，82-22。與圖3所示實(shí)施例類似，杠桿50-11，50-12，50-21，50-22與同步環(huán)40的裝配關(guān)系如下杠桿位于突狀支點(diǎn)44-1，44-2的兩側(cè)并且因受彈簧60所致徑向壓力的作用而與突狀支點(diǎn)保護(hù)一定的間距45-1，45-2。此外，與圖5中的凸?fàn)钍┝c(diǎn)58-1類似，杠桿50-11，50-12，50-21，50-22靠近變速齒輪一側(cè)的端面(亦即與相應(yīng)變速齒輪一側(cè)同步環(huán)相對的端面)上設(shè)有作為施力點(diǎn)Q的凸出體(圖中未表示其位置)。在上述具有圖12所示第六種結(jié)構(gòu)的同步器中，無論套筒28移向左側(cè)還是右側(cè)變速齒輪，因變速桿運(yùn)動而增大的壓力都會作用在同步器的同步環(huán)上，這樣便增強(qiáng)了同步性能。
圖13是本發(fā)明另一實(shí)施例中的同步器，其特征在于采用了雙錐體結(jié)構(gòu)。在圖13所示雙錐體結(jié)構(gòu)中，某一錐體84位于與第二檔變速齒輪14離合器16相鄰的同步環(huán)處并且介于外同步環(huán)40-1與內(nèi)同步環(huán)40-2之間。錐體84左側(cè)設(shè)有多個沿周向頒的外伸爪桿85，它們與齒輪離合器16端面的孔88-1，88-2相嵌合。因此，錐體84可作軸向移動，而且其回轉(zhuǎn)運(yùn)動受到變速齒輪15的限制。
圖14是沿圖13中XIV-XIV線所做的不包括套筒28的剖視圖。在內(nèi)同步環(huán)40-2端面上沿徑向彼此相對的位置設(shè)置了突狀支點(diǎn)44-11，44-12，如圖中虛線所示的內(nèi)同步環(huán)40-2位于錐體84內(nèi)側(cè)。外同步環(huán)40-1上也同樣設(shè)有突狀支點(diǎn)44-21，44-22。在杠桿因其內(nèi)側(cè)彈簧作用而在徑向受壓并膨脹的條件下，杠桿端部與突狀支點(diǎn)之間存在一定的間隙，半圓形杠桿50-1，50-2便通過該間隙而裝配在突狀支點(diǎn)44-11，44-12，44-21，44-22上。杠桿50-1和50-2象圖3所示實(shí)施例一樣具有杠桿頭52-1，52-2，而且在其與套筒28內(nèi)緣花鍵相靠的部位設(shè)有斜切邊緣54-1，54-2。
下面介紹圖13所示實(shí)施例的操作情況，在換檔操作使得套筒28向第二檔變速齒輪一側(cè)移動時(shí)，杠桿50-1，50-2的斜切邊緣54-1，54-2會受到內(nèi)緣花鍵30斜切面36的軸向壓力。該壓力因杠桿50-1的放大作用而增大，外同步環(huán)40-1因此而被壓向左側(cè)。這樣，外同步環(huán)40-1的內(nèi)緣錐面便因受壓而與錐體84的外緣錐面相接觸，從而產(chǎn)生摩擦力，錐體84的內(nèi)緣錐面會隨之壓在同步環(huán)40-2的外緣錐面上并因摩擦接觸而產(chǎn)生力矩。在這些動作中，第二檔變速齒輪14會隨著軸套22繞輸出軸10的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，在它們的轉(zhuǎn)動彼此一致時(shí)，套筒28會將杠桿50-1，50-2向下壓迫并平穩(wěn)地與齒輪離合器16相嚙合。
需要指出，作為同步器的增壓機(jī)構(gòu)，套筒28內(nèi)緣花鍵的斜切面和杠桿頂部的斜切邊緣在上述實(shí)施例中暫被設(shè)為平斜切面，但它們還可以是具有一定曲率半徑的曲面。用于增壓機(jī)構(gòu)和倒檔同步機(jī)構(gòu)中的杠桿數(shù)目在上述實(shí)施例中雖然被暫定為兩個或三個，但該數(shù)目還可根據(jù)需要加以適當(dāng)修改。此外，對本發(fā)明的增壓機(jī)構(gòu)及倒檔同步機(jī)構(gòu)還可能在不損害其性能的前提下做出適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。例如，為增大同步器的摩擦力矩，可在有關(guān)的錐面上設(shè)置螺紋和油槽，此外，彈簧60可采用除環(huán)形以外的其它形狀，其安裝位置也可取其它形式。
權(quán)利要求
1.用于變速裝置的同步器，它包括用于輸出旋轉(zhuǎn)動力的輸出軸；固緊在上述輸出軸上的軸套，其外緣設(shè)有花鍵；可通過軸向滑動而使其內(nèi)緣花鍵與軸套外緣花鍵相嵌合的套筒；以上述輸出軸為安裝樞軸的變速齒輪，在其靠近上述軸套一側(cè)具有外緣錐面和與該錐面相鄰的齒輪離合器，該齒輪離合器從變速齒輪本體上延伸而成，它可通過上述套筒的軸向移動而與該筒的內(nèi)緣花鍵相嚙合；介于上述套筒與上述外緣錐面之間的同步環(huán)，其內(nèi)緣錐面與上述變速齒輪的外緣錐面相對；以及介于上述軸套與上述同步環(huán)之間的增壓機(jī)構(gòu)，它承受因上述套筒向上述變速齒輪移動而產(chǎn)生的壓力并將該壓力增大并傳遞給上述同步環(huán)。
2.如權(quán)利要求1所述的同步器，其特征在于上述增壓機(jī)構(gòu)包括以下部分一對作為杠桿支點(diǎn)的突狀支點(diǎn)，它們是在上述同步環(huán)靠近軸套一側(cè)端面上的至少兩處對稱位置外伸而成的；一對在周向被分為至少兩節(jié)的杠桿，它們位于上述一對突狀支點(diǎn)的兩側(cè)并與之保持一定間距；以上述每個杠桿外緣的中心部位外伸而成的杠桿頭，其斜切邊緣構(gòu)成的承載面可以承受因上述套筒移動所致的軸向壓力并且可以將該壓力分解為徑向向心分力和軸向分力；以及在上述每個杠桿上形成的作為施力點(diǎn)的凸出體，其作用是使上述因壓迫杠桿頭承載面而致的軸向分力經(jīng)由該施力點(diǎn)被放大并傳遞到上述同步環(huán)端面上的預(yù)定位置。
3.如權(quán)利要求2所述的同步器，其特征在于從上述支點(diǎn)到上述施力點(diǎn)的距離L2應(yīng)小于從上述支點(diǎn)到上述承載面的距離L1。
4.如權(quán)利要求2所述的同步器，其特征在于上述斜切邊緣的角度應(yīng)按如下原則選取在上述同步環(huán)的內(nèi)緣錐面與上述變速齒輪的外緣錐面實(shí)現(xiàn)摩擦接觸時(shí)，由上述突狀支點(diǎn)作用到上述各個杠桿端面上的的反作用力必須克服因壓迫上述一對杠桿上的上述杠桿頭斜切邊緣所致的徑向分力。
5.如權(quán)利要求2所述的同步器，其特征在于上述同步環(huán)靠近上述軸套一側(cè)的端面上設(shè)有多個沿徑向分布的、作為增壓機(jī)構(gòu)成份的三角形突狀支點(diǎn)，各三角形的頂點(diǎn)朝向外緣一側(cè)，另外，對應(yīng)的多個杠桿上也設(shè)有通過一定間隙與上述突狀支點(diǎn)相配的三角形孔。
6.如權(quán)利要求1所述的同步器，其特征在于上述同步環(huán)具有雙錐體結(jié)構(gòu)，其中的某一錐體介于外同步環(huán)與內(nèi)同步環(huán)之間。
7.如權(quán)利要求6所述的同步器，其特征在于上述增壓機(jī)構(gòu)包括多個作為杠桿支點(diǎn)的突狀支點(diǎn)，它們是在上述外同步環(huán)及內(nèi)同步環(huán)靠近軸套一側(cè)端面上的至少兩個對稱位置外伸而成的；一對在周向被分為至少兩節(jié)的杠桿，它們位于上述多個突狀支點(diǎn)的兩側(cè)并與之保持一定間距；從上述各杠桿的外緣中心部位外伸而成的杠桿頭，其斜切邊緣構(gòu)成的承載面可承受因上述套筒移動而致的軸向壓力并且可以將該壓力分解為經(jīng)向向心分力和軸向分力；以及在上述各個杠桿上形成的作為施力點(diǎn)的凸出體，其作用是使上述因壓迫杠桿頭承載面而致的軸向分力經(jīng)由該施力點(diǎn)被增大并傳遞到上述外同步環(huán)端面上的預(yù)定位置。
8.一種用于變速裝置的同步器，它包括驅(qū)動軸，回轉(zhuǎn)動能可輸入到該驅(qū)動軸上；固緊在上述驅(qū)動軸上的軸套，其外緣帶有花鍵；套筒，可經(jīng)軸向滑動而使其內(nèi)緣上的花鍵與上述軸套的外緣花鍵相嵌合；以上述輸出軸為安裝樞軸并且位于上述軸套某一側(cè)的進(jìn)檔變速齒輪，其上靠近上述軸套一側(cè)具有外緣錐面以及與該外緣錐面相鄰的齒輪離合器，該齒輪離合器是在上述變速齒輪本體上延伸而成的，它可以因上述套筒的軸向移動而與該套筒的內(nèi)緣花鍵相嚙合；介于上述套筒與上述外緣錐面之間的同步環(huán)，其內(nèi)緣錐面與上述進(jìn)檔變速齒輪的外緣錐面相對；介于上述軸套與上述同步環(huán)之間的增壓機(jī)構(gòu)，對于因上述套筒向著上述進(jìn)檔變速齒輪移動而導(dǎo)致的壓力來說，上述增壓機(jī)構(gòu)在承受該壓力后可將該壓力增大并傳遞給同步環(huán)；以及與上述增壓機(jī)構(gòu)同體的倒檔同步機(jī)構(gòu)，它可利用同步作用而使上述驅(qū)動軸停轉(zhuǎn)，該同步作用以如下方式進(jìn)行在上述倒檔同步機(jī)構(gòu)受到因上述套筒背離上述進(jìn)檔變速齒輪移動而導(dǎo)致的壓力時(shí)，上述倒檔同步機(jī)構(gòu)可將上述壓力反向傳遞給上述同步環(huán)。
9.如權(quán)利要求8所述的同步器，其特征在于上述增壓機(jī)構(gòu)包括以下部分一對作為第一杠桿支點(diǎn)的第一突狀支點(diǎn)，它們是在上述同步環(huán)靠近軸套一側(cè)端面上的至少兩處對稱位置外伸而成的一對在周向被分為至少兩節(jié)的杠桿，它們位于上述第一突狀支點(diǎn)的兩側(cè)并與之保持一定間距；在上述各個杠桿的外緣中心部位延伸而成的杠桿頭，其靠近上述倒檔變速齒輪一側(cè)設(shè)有第一斜切邊緣，該第一斜切邊緣構(gòu)成的承載面可承受因上述套筒移動而致的軸向壓力并且可以將該軸向壓力分解為徑向向心分力和軸向分力；以及在上述各個杠桿上形成的作為施力點(diǎn)的第一凸出體，所構(gòu)成的第一施力點(diǎn)使得因壓迫上述杠桿頭第一承載面而致的上述軸向分力經(jīng)由上述第一施力點(diǎn)而被增大并傳遞到上述同步環(huán)端面上的預(yù)定位置；而且上述倒檔同步機(jī)構(gòu)還包括在上述杠桿頭靠近進(jìn)檔變速齒輪的側(cè)邊上形成的第二斜切邊緣，它構(gòu)成的第二承載面可承受因上述套筒背離上述進(jìn)檔變速齒輪移動而導(dǎo)致的壓力；以及在上述軸套端面上形成的第二突狀支點(diǎn)，由此構(gòu)成的第二支點(diǎn)可以將作用在上述第二斜切邊緣承載面的軸向壓力從上述各個杠桿端部的第二施力點(diǎn)處反向傳遞給同步環(huán)。
10.如權(quán)利要求9所述的同步器，其特征在于上述增壓機(jī)構(gòu)中上述第一斜切邊緣的傾角應(yīng)按如下原則選取在上述同步環(huán)的內(nèi)緣錐面與上述變速齒輪的外緣錐面實(shí)現(xiàn)摩擦接觸時(shí)，由上述突狀支點(diǎn)作用在上述各個杠桿端面的反作用力必須克服因壓迫上述一對杠桿上杠桿頭的第一斜切邊緣而導(dǎo)致的徑向分力。
11.如權(quán)利要求9所述的同步器，其特征在于上述同步環(huán)靠近上述軸套一側(cè)的端面上設(shè)有多個沿徑向分布的，作為增壓機(jī)構(gòu)成份的三角形第一突狀支點(diǎn)，各三角形的頂點(diǎn)朝向外緣一側(cè)，另外，對應(yīng)的多個杠桿上也設(shè)有通過一定間隙與上述多個第一突狀支點(diǎn)相配合的三角形孔。
全文摘要
裝在Warner式同步器的軸套與同步環(huán)之間的一種增壓機(jī)構(gòu)，它使得因聯(lián)接套筒移動而致的壓力被增大并傳遞到變速齒輪一側(cè)。除了進(jìn)檔變速齒輪的增壓機(jī)構(gòu)外，還提出了一種用來使驅(qū)動軸停轉(zhuǎn)的倒檔同步機(jī)構(gòu)，其工作方式如下在倒檔同步機(jī)構(gòu)受到因套筒的倒檔運(yùn)動作而致的壓力時(shí)，它可將該壓力反向傳遞給起同步作用的同步環(huán)。
文檔編號F16H3/08GK1161419SQ9611183
公開日1997年10月8日 申請日期1996年8月15日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月2日
發(fā)明者平巖一美 申請人:協(xié)和合金株式會社