一種自增力式同步器及變速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及汽車變速技術(shù)領(lǐng)域，特別是汽車變速器中的同步器。本實用新型還涉及設(shè)有所述同步器的變速器。
【背景技術(shù)】
[0002]同步器是保證變速器進行正常換擋的重要構(gòu)件，目前廣泛采用的同步器有慣性同步器，這種慣性同步器利用摩擦原理，在齒套與待嚙合的齒輪接觸之前，通過同步環(huán)與齒輪的同步錐面提前進行摩擦，依靠摩擦力使齒輪轉(zhuǎn)速提高或降低，待齒輪與齒套的轉(zhuǎn)速同步之后，齒套再穿過同步環(huán)與齒輪正式嚙合，從而完整換擋操作，其從結(jié)構(gòu)上保證了齒套與待嚙合的齒輪在達到同步之前不會接觸，從而避免齒間沖擊和噪音。
[0003]請參考圖1、圖2，圖1為一種傳統(tǒng)的慣性同步器的截面示意圖；圖2為圖1所示慣性同步器的分解示意圖。
[0004]如圖所示，這種傳統(tǒng)的慣性同步器在傳動軸上設(shè)有齒轂I及位于其兩側(cè)的同步環(huán)3，齒轂I上套設(shè)有與之同軸的齒套2，齒轂I與齒套2之間安裝有與齒套2的定位凹槽相接觸的滑塊總成4，各滑塊總成4均由可軸向移動地安裝于齒轂滑塊槽中的滑塊，以及設(shè)于滑塊上由徑向彈簧支撐的彈性元件(如鋼球)組成，在彈簧的彈力作用下，彈性元件與齒套2的定位槽相接觸，滑塊總成4的數(shù)量通常為三個，在周向上均勻分布。
[0005]變速器換擋時，換擋桿通過撥叉撥動齒套2，齒套2通過定位槽帶動滑塊一起軸向移動，推動相應(yīng)一側(cè)的同步環(huán)3壓向齒輪的同步錐面，當同步環(huán)3與齒輪的同步錐面接觸后，兩者間產(chǎn)生摩擦力矩，帶動同步環(huán)偏轉(zhuǎn)一個角度(此角度由同步環(huán)3與齒套2的配合結(jié)構(gòu)限定)，齒套2花鍵齒與同步環(huán)3外齒鎖止面鎖止，隨著施加的換擋力不斷增大，兩者同步錐面上的摩擦力矩不斷增加，在施加在換擋手球處的換擋力的作用下，依靠摩擦力使齒輪轉(zhuǎn)速提高或降低，待齒輪與齒套2的轉(zhuǎn)速同步之后，摩擦力矩為零，在換擋力的繼續(xù)作用下，所產(chǎn)生的撥環(huán)力矩將使同步環(huán)3轉(zhuǎn)動一角度，從而使兩者的鎖止斜面脫開，此時齒套2即可自由地穿過同步環(huán)3而與齒輪上的結(jié)合齒嚙合，完成換擋操作。
[0006]上述慣性同步器結(jié)構(gòu)，當齒套2和同步環(huán)3鎖止后，同步環(huán)3和齒輪只能通過駕駛員施加的換擋力在同步錐面上產(chǎn)生的摩擦力達到同步，且同步過程中摩擦力矩提供鎖止力矩后剩余的力矩直接損失掉了，導(dǎo)致現(xiàn)有慣性同步器存在以下缺點:
[0007]首先，同步容量小，需求的換擋力較大，換擋時間較長，換擋舒適性差。
[0008]其次，為了增大同步容量，只能增加同步錐面，而增加同步錐面會使同步器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工工藝難度增加，加工成本增長。
[0009]因此，如何進一步增大慣性同步器的同步容量，改善其同步性能，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0010]本實用新型的目的是提供一種自增力式同步器。該同步器能夠?qū)⑦^剩的摩擦力矩能量轉(zhuǎn)化為推動同步環(huán)移動的軸向力，從而在不增加換擋力和同步錐面的條件下，就可以增大同步器的同步容量，提升其同步性能。
[0011]本實用新型的另一目的是提供一種設(shè)有所述自增力式同步器的變速器。
[0012]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種自增力式同步器，包括:
[0013]齒轂；
[0014]齒套，套設(shè)于所述齒轂；
[0015]同步環(huán)，包括第一同步環(huán)和第二同步環(huán)，分列于所述齒轂兩側(cè)；
[0016]滑塊總成，位于所述齒轂與齒套之間，其安裝于所述齒轂的滑塊槽中，所述齒套上設(shè)有與之相對應(yīng)的定位凹槽，所述同步環(huán)上設(shè)有對應(yīng)于所述滑塊槽的凸臺；
[0017]所述滑塊槽與所述凸臺具有能夠?qū)烧唛g的作用力分解為周向力和軸向力的接觸部位。
[0018]優(yōu)選地，所述滑塊槽和/或所述凸臺的接觸部位為斜面。
[0019]優(yōu)選地，所述斜面為所述滑塊槽和/或所述凸臺的徑向棱邊部位經(jīng)倒角后形成的斜面。
[0020]優(yōu)選地，所述滑塊槽和所述凸臺的接觸部位均為斜面，其中，所述滑塊槽的斜面相對于其內(nèi)側(cè)面傾斜的角度小于所述凸臺的斜面相對于其端面傾斜的角度。
[0021]優(yōu)選地，所述滑塊槽的斜面相對于其內(nèi)側(cè)面傾斜的角度范圍在10°?20°之間，所述凸臺的斜面相對于其端面傾斜的角度范圍在20°?35°之間。
[0022]優(yōu)選地，所述滑塊槽和/或所述凸臺在換擋過程中的接觸部位為弧面。
[0023]優(yōu)選地，所述弧面為所述滑塊槽和/或所述凸臺的徑向棱邊部位經(jīng)倒角后形成的弧面。
[0024]優(yōu)選地，所述第一同步環(huán)和第二同步環(huán)與所述齒轂之間分別設(shè)有能夠使其連接于所述齒轂側(cè)面的連接件。
[0025]優(yōu)選地，所述連接件為磁性件或彈性件。
[0026]為實現(xiàn)上述另一目的，本實用新型提供一種變速器，包括傳動軸及設(shè)于所述傳動軸的同步器，所述同步器為上述任一項所述的自增力式同步器。
[0027]本實用新型針對現(xiàn)有慣性同步器存在的缺陷，將齒轂的滑塊槽與同步環(huán)的凸臺在換擋過程中相接觸的部位，設(shè)計成能夠?qū)烧唛g的作用力分解為周向力和軸向力的形式。這樣，可以使同步環(huán)和齒輪同步錐面處的摩擦力矩在提供鎖止力矩后剩余的力矩轉(zhuǎn)化為軸向推動同步環(huán)遠離齒轂的軸向力，即在同步環(huán)和齒套鎖止后，同步器自身產(chǎn)生一個增大摩擦力矩的同步環(huán)推動力，從而達到在不改動同步器自身結(jié)構(gòu)的情況下，增大同步器同步容量，降低換擋力，提升換擋舒適感的目的，在提供同等同步容量的情況下，可簡化同步器結(jié)構(gòu)，降低加工工藝難度。此外，采用上述結(jié)構(gòu)之后，使用低摩擦性能材料即可實現(xiàn)高同步容量，從而有助于降低成本。
[0028]本實用新型所提供的變速器設(shè)有所述同步器，由于所述同步器具有上述技術(shù)效果，設(shè)有該同步器的變速器也應(yīng)具有相應(yīng)的技術(shù)效果。
【附圖說明】
[0029]圖1為一種傳統(tǒng)的慣性同步器的截面示意圖；
[0030]圖2為圖1所示慣性同步器的分解示意圖；
[0031]圖3為本實用新型所提供自增力式同步器的一種【具體實施方式】中，其齒轂的端面示意圖；
[0032]圖4為圖3中滑塊槽的A向視圖；
[0033]圖5為本實用新型所提供自增力式同步器的一種【具體實施方式】中，其同步環(huán)的端面示意圖；
[0034]圖6為圖5中凸臺的B向視圖；
[0035]圖7為換擋開始前齒轂和同步環(huán)的相對位置示意圖；
[0036]圖8為換擋時齒轂和同步環(huán)的接觸部位相接觸的示意圖；
[0037]圖9為圖8中I部位的局部放大圖；
[0038]圖10為滑塊槽與凸臺相接觸的前半段行程內(nèi)，兩者間作用力的分解示意圖；
[0039]圖11為滑塊槽與凸臺相接觸的后半段行程內(nèi)，兩者間作用力的分解示意圖；
[0040]圖12為僅滑塊槽的接觸部位為斜面時，其與凸臺相接觸的示意圖；
[0041]圖13為僅凸臺的接觸部位為斜面時，其與滑塊槽相接觸的示意圖；
[0042]圖14為滑塊槽和凸臺的接觸部位為弧面時的兩者相接觸的示意圖。
[0043]圖中:
[0044]1.齒轂2.齒套3.同步環(huán)4.滑塊總成11.滑塊槽31.凸臺111.滑塊槽的斜面311.凸臺的斜面
【具體實施方式】
[0045]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型方案，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0046]請參考圖3至圖6，圖3為本實用新型所提供自增力式同步器的一種【具體實施方式】中，其齒轂的端面示意圖；圖4為圖3中滑塊槽的A向視圖；圖5為本實用新型所提供自增力式同步器的一種【具體實施方式】中，其同步環(huán)的端面示意圖；圖6為圖5中凸臺的B向視圖。
[0047]如圖所示，在一種【具體實施方式】中，本實用新型所提供的自增力式同步器，主要由齒轂1、齒套2、同步環(huán)3及滑塊總成4等部件構(gòu)成，其中，齒套2同軸套設(shè)齒轂I上，同步環(huán)3的數(shù)量為兩個，對稱分布于齒轂I兩側(cè)，分別為位于齒轂I左側(cè)的第一同步環(huán)和位于齒轂右側(cè)的第二同步環(huán)。
[0048]齒套2和滑塊總成4的結(jié)構(gòu)可參見圖1、圖2，滑塊總成4的數(shù)量為三個，沿周向均勻分布在齒轂與齒套之間，各滑塊