一種同步器及變速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于變速器領(lǐng)域，特別是涉及一種變速器的同步器。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車(chē)同步器是汽車(chē)變速器中的重要組件，在實(shí)現(xiàn)汽車(chē)換擋過(guò)程中的平穩(wěn)、輕便、迅速、無(wú)沖擊、無(wú)噪音以及延長(zhǎng)齒輪壽命等方面，起著非常重要的作用。
[0003]目前常用的慣性同步器包括齒套、齒轂、同步環(huán)和結(jié)合齒，當(dāng)換擋時(shí)，齒套推動(dòng)同步環(huán)向結(jié)合齒靠近，同步環(huán)和結(jié)合齒通過(guò)摩擦配合，使結(jié)合齒完成同步轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使齒套能順利進(jìn)入結(jié)合齒傳遞動(dòng)力，完成換擋動(dòng)作。
[0004]現(xiàn)有同步器中，同步環(huán)包括圓環(huán)形基體，基體上設(shè)有內(nèi)錐孔，位于內(nèi)錐孔的大徑端(即相鄰結(jié)合齒的一端)帶有法蘭部分，法蘭部分的外圓周邊設(shè)有外花鍵齒，齒套在向結(jié)合齒滑動(dòng)的過(guò)程中，齒套的內(nèi)花鍵先與同步環(huán)的外花鍵鎖止配合，避免同步器在未達(dá)到同步時(shí)齒套與結(jié)合齒嚙合，實(shí)現(xiàn)同步后齒套內(nèi)花鍵進(jìn)而與結(jié)合齒嚙合，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞。
[0005]但現(xiàn)有的同步器設(shè)計(jì)，汽車(chē)在換擋過(guò)程空行程較長(zhǎng)，且具有二次沖擊的頓挫現(xiàn)象，換擋舒適性有待提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的換擋空行程較長(zhǎng)和二次沖擊等缺陷，提供一種同步器。
[0007]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下:
[0008]提供一種同步器，包括同步器齒套、同步器齒轂、同步環(huán)和結(jié)合齒，所述同步器齒套依次與所述同步器齒轂、同步環(huán)和結(jié)合齒相套接，其中，所述同步環(huán)包括圓環(huán)形本體，所述圓環(huán)形本體的內(nèi)環(huán)面設(shè)有內(nèi)摩擦錐面，所述結(jié)合齒設(shè)有與所述內(nèi)摩擦錐面相配合的外摩擦錐面；所述圓環(huán)形本體的外環(huán)面上設(shè)有鎖止凸臺(tái)，所述同步器齒轂的外周面上設(shè)有軸向貫通的讓位槽，所述鎖止凸臺(tái)可在所述讓位槽內(nèi)沿軸向位移；靠近所述同步器齒轂一側(cè)的所述鎖止凸臺(tái)一端設(shè)有兩個(gè)成一夾角的第一鎖止面，所述同步器齒套的內(nèi)周面設(shè)有用于鎖止所述鎖止凸臺(tái)的鎖止對(duì)齒，所述鎖止對(duì)齒的端面上設(shè)有與所述兩個(gè)第一鎖止面相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)第二鎖止面。
[0009]進(jìn)一步地，所述鎖止凸臺(tái)沿軸向貫穿于所述圓環(huán)形本體的外環(huán)面，所述鎖止凸臺(tái)的兩端面與所述圓環(huán)形本體的兩端面相平齊。這樣，所述鎖止凸臺(tái)的軸向厚度就等于所述圓環(huán)形本體的軸向厚度，使得所述鎖止凸臺(tái)具有足夠的、且大于現(xiàn)有技術(shù)中同步環(huán)的外花鍵齒的強(qiáng)度，以更加適用變速器的設(shè)計(jì)要求。
[0010]進(jìn)一步地，所述鎖止凸臺(tái)為一梯形臺(tái)，所述鎖止凸臺(tái)的兩個(gè)第一鎖止面分別垂直于所述圓環(huán)形本體的外環(huán)面，所述兩個(gè)第一鎖止面之間的夾角的范圍為80°?130°。這樣，因所述鎖止凸臺(tái)的兩個(gè)第一鎖止面之間設(shè)有夾角，同時(shí)所述鎖止對(duì)齒的端面上設(shè)有與所述兩個(gè)第一鎖止面相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)第二鎖止面，可以在所述同步環(huán)的預(yù)同步過(guò)程中，同步環(huán)在摩擦力矩的作用下偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，此時(shí)同步環(huán)的鎖止凸臺(tái)上的第一鎖止面正好貼到同步器齒套的第二鎖止面上，產(chǎn)生鎖止作用；兩個(gè)第一鎖止面間的夾角設(shè)計(jì)，優(yōu)選為80°?130°，更優(yōu)選為95°?115° ,若夾角過(guò)大將造成換擋力大，影響換擋舒適性，若夾角過(guò)小將造成同步器早期出現(xiàn)不同步打齒異響，影響同步器壽命。
[0011]進(jìn)一步地，所述同步器齒套的內(nèi)周面設(shè)有內(nèi)花鍵，所述同步器齒轂的外周面設(shè)有與所述內(nèi)花鍵相嚙合的外花鍵，所述鎖止對(duì)齒包括一對(duì)平行設(shè)置的等長(zhǎng)的短齒，所述短齒的長(zhǎng)度小于所述內(nèi)花鍵的長(zhǎng)度，所述短齒的高度與所述內(nèi)花鍵的高度相等；所述鎖止凸臺(tái)遠(yuǎn)離所述圓環(huán)形本體的頂面與所述同步器齒轂的外花鍵的頂面相平齊。這樣，所述同步器齒套與所述同步器齒轂通過(guò)花鍵配合，實(shí)現(xiàn)軸向滑動(dòng)及旋轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)，所述鎖止對(duì)齒的短齒與所述同步器齒套的內(nèi)花鍵高度相等，所述鎖止凸臺(tái)與所述同步器齒轂的外花鍵高度相等，這樣在滿足上述軸向滑動(dòng)、旋轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)以及同步鎖止等功能的要求下，還具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制造工藝簡(jiǎn)單，便于加工等優(yōu)點(diǎn)；此外，因所述短齒的長(zhǎng)度小于所述內(nèi)花鍵的長(zhǎng)度，在所述鎖止凸臺(tái)與所述鎖止對(duì)齒鎖止發(fā)生作用時(shí)，所述同步器齒套的內(nèi)花鍵已經(jīng)靠近結(jié)合齒，這樣有利于縮短空行程。
[0012]進(jìn)一步地，所述兩個(gè)第二鎖止面分別設(shè)于所述兩個(gè)短齒的同一端且相對(duì)設(shè)置并成一夾角，所述兩個(gè)第二鎖止面之間的夾角與所述兩個(gè)第一鎖止面之間的夾角相一致；所述第二鎖止面的面積大于所述短齒的正交橫截面積(即垂直于短齒軸向的短齒橫截面面積)。這樣，因所述兩個(gè)第二鎖止面間的夾角和所述兩個(gè)第一鎖止面間的夾角相一致，可以使得所述鎖止凸臺(tái)和鎖止對(duì)齒更加精準(zhǔn)的貼合，順暢的實(shí)現(xiàn)鎖止同步功能；同時(shí)，因所述第二鎖止面為一斜向貫穿所述短齒端部的橫截面，則其面積大于所述短齒的正交橫截面積，這樣也更進(jìn)一步加強(qiáng)了第二鎖止面和所述第一鎖止面之間的貼合關(guān)系，有效保障了貼合強(qiáng)度和順暢程度。
[0013]進(jìn)一步地，所述同步環(huán)圓環(huán)形本體的外環(huán)面上設(shè)有偏轉(zhuǎn)凸臺(tái)，所述同步器齒轂的外周面設(shè)有軸向貫通的滑塊槽，所述滑塊槽內(nèi)設(shè)有可沿軸向推動(dòng)所述偏轉(zhuǎn)凸臺(tái)的滑塊；所述同步器齒套的內(nèi)周面設(shè)有定位凹槽，所述滑塊上設(shè)有與所述定位槽相配合的彈性頂針。這樣，當(dāng)執(zhí)行換擋操作時(shí)，同步器齒套在換擋力的作用下向結(jié)合齒方向移動(dòng)，此時(shí)滑塊隨同步器齒套一起移動(dòng)并靠向同步環(huán)的偏轉(zhuǎn)凸臺(tái)，產(chǎn)生預(yù)同步作用。
[0014]進(jìn)一步地，所述讓位槽的側(cè)壁與所述鎖止凸臺(tái)的側(cè)壁之間的間隙為所述外花鍵的齒根圓上齒厚的一半，所述鎖止凸臺(tái)可在所述讓位槽內(nèi)沿圓周方向(即同步環(huán)的圓周方向)偏轉(zhuǎn)。這樣，在換擋操作時(shí)，即可以保證所述鎖止凸臺(tái)順暢的在所述讓位槽內(nèi)沿軸向位移，又可以使得所述同步環(huán)與所述結(jié)合齒發(fā)生摩擦?xí)r，所述鎖止凸臺(tái)可沿著圓周方向發(fā)生少許偏轉(zhuǎn)，不會(huì)妨礙所述鎖止凸臺(tái)和所述鎖止對(duì)齒間的鎖止功能。
[0015]進(jìn)一步地，所述鎖止凸臺(tái)和所述偏轉(zhuǎn)凸臺(tái)間隔設(shè)置，所述鎖止凸臺(tái)和所述偏轉(zhuǎn)凸臺(tái)的數(shù)量均為3個(gè)，所述鎖止凸臺(tái)和所述偏轉(zhuǎn)凸臺(tái)沿所述圓環(huán)形本體的外環(huán)面均勻布置。這樣，因所述鎖止凸臺(tái)和偏轉(zhuǎn)凸臺(tái)均為3個(gè)、間隔、均布，這樣布置可以保證在換擋操作時(shí)所述同步環(huán)的各向受力均衡，使得同步過(guò)程保持順暢。
[0016]進(jìn)一步地，所述同步環(huán)和所述結(jié)合齒均為兩個(gè)，分列于所述同步器齒轂的兩側(cè)。這樣，可以滿足所述同步器齒套在兩個(gè)方向上對(duì)所述結(jié)合齒實(shí)現(xiàn)同步功能。
[0017]進(jìn)一步地，所述內(nèi)摩擦錐面和所述外摩擦錐面的錐角的范圍均為6°?10°。因同步環(huán)和結(jié)合齒的設(shè)有摩擦錐面，通過(guò)摩擦錐面的摩擦力矩使同步器輸入端和輸出端的轉(zhuǎn)速達(dá)到一致，配合本發(fā)明的同步環(huán)結(jié)構(gòu)，摩擦錐面的錐角設(shè)計(jì)優(yōu)選為6°?10°范圍內(nèi)，更優(yōu)選為7°?9°，錐角過(guò)小將造成同步環(huán)與結(jié)合齒的錐面抱死，錐角過(guò)大將降低同步器的同步容量，影響換擋性能。
[0018]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明還提供了一種包括上述同步器的變速器。
[0019]本發(fā)明的有益效果:因傳統(tǒng)的同步環(huán)在圓環(huán)形本體外環(huán)面法蘭上設(shè)有外花鍵齒結(jié)構(gòu)，通過(guò)同步環(huán)的花鍵齒來(lái)避免同步器在未達(dá)到同步時(shí)同步器齒套與結(jié)合齒嚙合，但傳統(tǒng)的同步環(huán)其外花鍵齒的軸向厚度會(huì)直接影響到同步器齒套在同步后的空行程，本發(fā)明的發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，雖然通過(guò)減小同步環(huán)外花鍵齒的軸向厚度能夠減小空行程以降低換擋二次沖擊，但將會(huì)影響到同步環(huán)外花鍵齒的強(qiáng)度。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，本發(fā)明取消了同步環(huán)的外花鍵齒結(jié)構(gòu)，在縮短同步器軸向布置空間的同時(shí)，也降低了換擋二次沖擊和換擋噪聲，滿足變速器緊湊性和換擋舒適性的設(shè)計(jì)要求；另一方面，取消了傳統(tǒng)同步環(huán)的外花鍵齒結(jié)構(gòu)，采用本發(fā)明的鎖止凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，降低了同步環(huán)鍛壓模具的制造難度，有利于同步環(huán)鍛壓模具的制造，并有利于成本控制，同時(shí)在不影響同步器性能的前提下減小同步器的軸向布置空間，有利于變速器整體布置結(jié)構(gòu)的緊湊性；再一方面，在同步器齒套上增加的鎖止對(duì)齒及