內(nèi)置式同步器及其換擋操縱機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種內(nèi)置式同步器，包括安裝軸，齒輪，所述齒輪套在安裝軸上，還包括花鍵轂、撥桿、雙向同步環(huán)；所述花鍵轂與安裝軸連接，所述齒輪上設(shè)置凹腔，所述凹腔側(cè)壁設(shè)有內(nèi)接合齒圈，安裝軸內(nèi)設(shè)置有空心的軸套，在軸套上設(shè)槽孔，所述撥桿一端嵌插在花鍵轂上，另一端穿過所述軸套的槽孔并插入到軸套內(nèi)腔，所述花鍵轂的外齒圈與齒輪的內(nèi)接合齒圈相適配，所述雙向同步環(huán)設(shè)置在花鍵轂與齒輪的凹腔側(cè)壁之間。本實用新型是在現(xiàn)有的平行軸式齒輪變速器的基礎(chǔ)上采用內(nèi)置式同步器及其換檔操縱機構(gòu)，使得變速器的齒輪布置的比較緊密，減少變速器的軸向尺寸，從而減少了變速器體積和重量，也降低了制造成本。
【專利說明】內(nèi)置式同步器及其換擋操縱機構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及汽車變速器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是涉及平行軸式變速器的一種新型同步器及換檔操縱機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車平行軸式變速器同步器是位于一個檔位齒輪或兩個檔位齒輪之間的動力接合或中斷的裝置。目前應用的同步器會占據(jù)一部分軸向空間，使得變速器的軸向尺寸較大，影響發(fā)動機及變速器的布置，特別是發(fā)動機橫置前輪驅(qū)動的汽車。如果在不增加變速器軸的數(shù)量的情況下增加檔位數(shù)，會導致變速器軸向尺寸加大；如果在增加變速器軸的數(shù)量的情況下來增加檔位數(shù)，會導致變速器徑向尺寸加大，這兩種結(jié)果都會增加變速器體積和重量，因此目前發(fā)動機橫置前輪驅(qū)動的汽車的變速器檔位數(shù)不是較多，使得汽車的動力性、經(jīng)濟型都不是很理想，變速器換檔平順性較差。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是，提供一種通過全新布置的內(nèi)置式同步器及其換檔操縱機構(gòu)，結(jié)構(gòu)更為緊湊，零件數(shù)更少，減小了變速器的軸向及徑向尺寸，在現(xiàn)有的變速器尺寸的基礎(chǔ)上，可獲得更多的檔位數(shù)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種內(nèi)置式同步器，包括安裝軸，齒輪，所述齒輪套在安裝軸上，還包括花鍵轂、撥桿、雙向同步環(huán)；所述花鍵轂與安裝軸連接，所述齒輪上設(shè)置凹腔，所述凹腔側(cè)壁設(shè)有內(nèi)接合齒圈，安裝軸內(nèi)設(shè)置有空心的軸套，在軸套上設(shè)槽孔，所述撥桿一端嵌插在花鍵轂上，另一端穿過所述軸套的槽孔并插入到軸套內(nèi)腔，所述花鍵轂的外齒圈與齒輪的內(nèi)接合齒圈相適配，所述雙向同步環(huán)設(shè)置在花鍵轂與齒輪的凹腔側(cè)壁之間。
[0005]所述齒輪的凹腔側(cè)壁設(shè)內(nèi)摩擦錐面，所述雙向同步環(huán)對應設(shè)有外錐面，所述雙向同步環(huán)與花鍵轂之間周向均勻布置有若干滑塊，所述雙向同步環(huán)內(nèi)設(shè)置滑塊槽，在滑塊槽內(nèi)設(shè)置彈簧，所述彈簧的一端抵靠在所述滑塊上。
[0006]所述花鍵轂的外圓設(shè)置定位槽，所述滑塊外壁設(shè)有用于伸入所述定位槽內(nèi)定位的關(guān)起。
[0007]—種內(nèi)置式同步器的換檔操縱機構(gòu)，包括上述的內(nèi)置式同步器，還包括換檔控制活塞及液壓缸，所述換檔控制活塞設(shè)置在所述軸套內(nèi)，所述換檔控制活塞連接所述撥桿端部。
[0008]一種內(nèi)置式同步器的換檔操縱機構(gòu)，包括上述的內(nèi)置式同步器，還包括設(shè)置在所述軸套內(nèi)部的驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機的電機輸出軸連接所述撥桿端部。
[0009]需要某個檔位傳遞動力時，通過操縱力推動撥桿左右移動，從而推動花鍵轂左右移動，花鍵轂移動使得壓緊在花鍵轂定位槽中的滑塊推動雙向同步環(huán)，雙向同步環(huán)的外錐面齒輪的內(nèi)摩擦錐面接觸產(chǎn)生摩擦力，在摩擦力的作用下，齒輪與同步環(huán)轉(zhuǎn)速差逐漸減小，當齒輪與雙向同步環(huán)轉(zhuǎn)速相等時，花鍵轂與齒輪的內(nèi)接合齒圈接合，實現(xiàn)相應檔位的動力傳遞。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:本實用新型是在現(xiàn)有的平行軸式齒輪變速器的基礎(chǔ)上采用內(nèi)置式同步器及其換檔操縱機構(gòu)，使得變速器的齒輪布置的比較緊密，在檔位相同情況下大幅度減少變速器的軸向尺寸；操作機構(gòu)全部或部分設(shè)置在軸的內(nèi)部，減少變速器的軸向尺寸，從而減少了變速器體積和重量，也降低了制造成本。本實用新型可以在不改變變速器的軸向尺寸情況下，可增加更多的傳動齒輪對數(shù)，使變速器檔位數(shù)增加，使汽車的動力性、經(jīng)濟型更好，同時換檔平順性得到提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1 (a)為本實用新型內(nèi)置式同步器結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖1(b)為圖1 (a)的A-A剖視圖。
[0013]圖2為在低速檔時的內(nèi)置式同步器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為在高速檔時的內(nèi)置式同步器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4為內(nèi)置式同步器及其換檔操縱機構(gòu)第一實施例應用示意圖。
[0016]圖5為內(nèi)置式同步器及其換檔操縱機構(gòu)第二實施例應用示意圖。
[0017]圖6為內(nèi)置式同步器及其換檔操縱機構(gòu)第三實施例應用示意圖。
[0018]圖7為電機驅(qū)動的內(nèi)置式同步器示意圖。
【具體實施方式】
[0019]本實用新型是把同步器放置在變速器齒輪與齒輪軸之間及換檔操縱機構(gòu)部分或全部放置在齒輪軸內(nèi)部，且所有類型的同步器及變速器操縱方式均可用于本實用新型。
[0020]下面，結(jié)合說明書附圖，以安裝在輸出軸上的鎖環(huán)式同步器為例，對本實用新型的技術(shù)方案出說明。
[0021]內(nèi)置式同步器，包括安裝軸，齒輪，所述齒輪3套在安裝軸(包括輸出軸、中間軸等)上，還包括花鍵轂10、撥桿11、雙向同步環(huán)6 ;所述花鍵轂10與安裝軸連接，所述齒輪上設(shè)置凹腔，所述凹腔側(cè)壁設(shè)有內(nèi)接合齒圈2，安裝軸內(nèi)設(shè)置有空心的軸套，在軸套上設(shè)槽孔，所述撥桿11 一端嵌插在花鍵轂10上，另一端穿過所述軸套的槽孔并插入到軸套內(nèi)腔，所述花鍵轂的外齒圈與齒輪的內(nèi)接合齒圈2相適配，所述雙向同步環(huán)6設(shè)置在花鍵轂10與齒輪的凹腔側(cè)壁之間。齒輪的凹腔側(cè)壁設(shè)內(nèi)摩擦錐面4，雙向同步環(huán)對應設(shè)有外錐面5，所述雙向同步環(huán)與花鍵轂之間周向均勻布置有若干滑塊9，所述雙向同步環(huán)內(nèi)設(shè)置滑塊槽，在滑塊槽內(nèi)設(shè)置彈簧7，所述彈簧7的一端抵靠在所述滑塊9上。
[0022]如圖1 (a)、圖1 (b)所示，齒輪包括有低速檔從動齒輪3及高速檔從動齒輪8，它們空套在輸出軸I上，齒輪內(nèi)圈加工有內(nèi)接合齒圈2及內(nèi)摩擦錐面4。低速檔從動齒輪3與低速檔主動齒輪13嚙合，高速檔從動齒輪8高速檔主動齒輪12嚙合。
[0023]花鍵轂10通過內(nèi)花鍵與輸出軸I連接，雙向同步環(huán)6通過內(nèi)花鍵與花鍵轂10連接，花鍵轂10可相對于輸出軸I及雙向同步環(huán)6做軸向左右移動、以使得花鍵轂10的外齒圈與兩側(cè)的齒輪的內(nèi)接合齒圈2嚙合連接。
[0024]雙向同步環(huán)6與花鍵轂10之間有三個滑塊9，沿周向均勻布置，滑塊9朝向花鍵轂10一面的中間有突起，在彈簧7的作用下，壓緊在花鍵轂10的定位槽中，起定位作用。雙向同步環(huán)6的外表面加工有兩個外錐面5，外錐面5與齒輪的內(nèi)摩擦錐面4相對。
[0025]撥桿11安裝在花鍵轂10上，一端伸出帶有槽孔的輸出軸1，可通過操縱力推動撥桿11左右移動，使相應的齒輪接合齒圈與花鍵轂10接合，從而實現(xiàn)不同檔位動力傳遞。
[0026]在空檔位置時，花鍵轂10在中間位置，滑塊9的中間有突起在花鍵轂10的定位槽中，花鍵轂10與左右高低速齒輪的內(nèi)接合齒圈2沒有接合，沒有動力傳遞。
[0027]如圖2所示，要掛入低速檔時，撥桿11在操縱力推動下左移，由于滑塊9在彈簧7的作用下壓緊在花鍵轂10的定位槽中，滑塊9以及雙向同步環(huán)6—起左移，使雙向同步環(huán)6得左側(cè)外錐面與低速檔從動齒輪3的內(nèi)摩擦錐面相接觸，由于變速器換檔時，要接合的檔位齒輪與同步環(huán)有轉(zhuǎn)速差，由外錐面與內(nèi)摩擦錐面產(chǎn)生摩擦，在摩擦力的作用下，齒輪與同步環(huán)轉(zhuǎn)速差逐漸減小，當齒輪與同步環(huán)轉(zhuǎn)速相等時，花鍵轂10與低速檔從動齒輪3的內(nèi)接合齒圈2接合，此時動力由低速檔主動齒輪13到低速檔從動齒輪3，并通過花鍵轂10再傳遞到輸出軸，實現(xiàn)低速檔的動力傳遞。
[0028]當掛入低速檔花鍵轂10與內(nèi)接合齒圈2接合后，操縱力消除，此時由于滑塊9在彈簧7的壓緊作用下使滑塊9得中間有突起頂住花鍵轂10的右側(cè)，使得花鍵轂10不會向右移動而造成脫檔。
[0029]如圖3所示，要掛入高速速檔時，其過程與掛入高速速檔一致，不同之處在于花鍵轂10向右移動。動力傳遞由高速速檔主動齒輪12到低速檔從動齒輪8，并通過花鍵轂10再傳遞到輸出軸，實現(xiàn)高速檔的動力傳遞。
[0030]下面以具體實施例進行應用分析。特別說明，本實用新型可以應用于檔位數(shù)量在二檔以上的手動變速器、機械自動變速器(簡稱AMT)及雙離合變速器的齒輪變速機構(gòu)中，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的限制。
[0031]第一實施例:
[0032]如圖4所示是將內(nèi)置式同步器安裝在五速手動變速器或有極式機械自動變速器(簡稱AMT)齒輪變速機構(gòu)中的實例示意圖。該實例由三條軸(輸入軸26、輸出軸20及倒檔軸25)、三個同步器(倒檔及一檔同步器21、二檔三檔同步器22及四檔五檔同步器24)及換檔操縱機構(gòu)23組成。
[0033]倒檔及一檔同步器21和二檔三檔同步器22設(shè)置在輸出軸20上，四檔及五檔同步器24設(shè)置在輸入軸26上。換檔操縱機構(gòu)23部分設(shè)置在輸入軸及輸出軸外面。
[0034]當需要某個檔位傳遞動力時，換檔操縱機構(gòu)將相應檔位的同步器接合實現(xiàn)該檔位的動力傳遞。以二檔為例，需要二檔動力傳遞時，在駕駛員操縱力作用下，推動二檔三檔換檔軸82及花鍵轂81左移，使花鍵轂81與二檔從動齒輪80的接合齒接合，動力傳遞由輸入軸26——二檔主動齒輪83——二檔從動齒輪80——花鍵轂81——輸出軸20，實現(xiàn)二檔動力輸出。
[0035]第二實施例:
[0036]如圖5所示是將內(nèi)置式同步器安裝在八檔雙離合自動變速器齒輪變速機構(gòu)中的實例。該實例由液壓力來提供同步器的操縱力。由四條軸(第一輸入軸40、第二輸入軸43、輸出軸31及倒檔軸35)、五個同步器(一檔三檔同步器36、二檔四檔同步器32、五檔七檔同步器38、六檔八檔同步器41及倒檔同步器34)及五個換檔控制活塞(一檔三檔換檔控制活塞37、二檔四檔換檔控制活塞30、五檔七檔換檔控制活塞39、六檔八檔換檔控制活塞42及倒檔換檔控制活塞33)組成。
[0037]—檔三檔同步器36、二檔四檔同步器32和倒檔同步器34設(shè)置在輸出軸31上，其中倒檔同步器34屬于單邊同步器。五檔七檔同步器38設(shè)置在第一輸入軸40上，六檔八檔同步器41設(shè)置在第二輸入軸43上。第二輸入軸43套在第一輸入軸40上,第一輸入軸40與第二輸入軸43動力來至雙離合器。一檔三檔換檔控制活塞37、二檔四檔換檔控制活塞30及倒檔換檔控制活塞33設(shè)置在輸出軸31的內(nèi)部，五檔七檔換檔控制活塞39設(shè)置在第一輸入軸40的內(nèi)部，六檔八檔換檔控制活塞42設(shè)置在第二輸入軸43的內(nèi)部。
[0038]當需要某個檔位傳遞動力時，換檔控制活塞在液壓力作用下推動撥桿將相應檔位的同步器接合實現(xiàn)該檔位的動力傳遞。
[0039]第三實施例:
[0040]如圖6所示是將內(nèi)置式同步器安裝在十一檔雙離合自動變速器齒輪變速機構(gòu)中的實例。該實例也由液壓力來提供同步器的操縱力。由七條軸(第一輸入軸59、第二輸入軸58、第一中間軸56、第二中間軸61、第一輸出軸51、第二輸出軸68、及倒檔軸69)、六個同步器(一檔三檔同步器52、五檔七檔同步器53、九檔十一檔同步器60、倒檔二檔同步器66、四檔六檔同步器65及八檔十檔同步器62)及六個換檔控制活塞(一檔三檔換檔控制活塞50、五檔七檔換檔控制活塞54、九檔十一檔換檔控制活塞57、倒檔二檔換檔控制活塞67、四檔六檔換檔控制活塞64、八檔十檔換檔控制活塞63)組成。
[0041]雙離合器55把動力分別傳遞給第一輸入軸59及第二輸入軸58，第一輸入軸59把動力傳遞到第一中間 軸56，第二輸入軸58把動力傳遞到第二中間軸61。
[0042]一檔三檔同步器52、五檔七檔同步器53設(shè)置在第一輸出軸51上，九檔十一檔同步器60設(shè)置在第一中間軸56上，倒檔二檔同步器66、四檔六檔同步器65設(shè)置在第二輸出軸68上，八檔十檔同步器62設(shè)置在第二中間軸61上。
[0043]一檔三檔換檔控制活塞50及五檔七檔換檔控制活塞54設(shè)置在第一輸出軸51內(nèi)部，九檔十一檔換檔控制活塞57設(shè)置在第一中間軸56內(nèi)部，倒檔二檔換檔控制活塞67及四檔六檔換檔控制活塞64設(shè)置在第二輸出軸68內(nèi)部，八檔十檔換檔控制活塞63設(shè)置在第二中間軸61內(nèi)部。
[0044]當需要某個檔位傳遞動力時，檔換檔控制活塞在液壓力作用下推動撥桿將相應檔位的同步器接合實現(xiàn)該檔位的動力傳遞。
[0045]另外，換檔操縱力推動同步器除了采用人力、液壓力外，也可以采用電機等外力驅(qū)動，如圖7所示以第二實施例中一三檔控制為例，采用電機驅(qū)動，驅(qū)動電機71可直接安裝與軸的內(nèi)部，減少變速器體積。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)置式同步器，包括安裝軸，齒輪，所述齒輪套在安裝軸上，其特征在于:還包括花鍵轂、撥桿、雙向同步環(huán)；所述花鍵轂與安裝軸連接，所述齒輪上設(shè)置凹腔，所述凹腔側(cè)壁設(shè)有內(nèi)接合齒圈，安裝軸內(nèi)設(shè)置有空心的軸套，在軸套上設(shè)槽孔，所述撥桿一端嵌插在花鍵轂上，另一端穿過所述軸套的槽孔并插入到軸套內(nèi)腔，所述花鍵轂的外齒圈與齒輪的內(nèi)接合齒圈相適配，所述雙向同步環(huán)設(shè)置在花鍵轂與齒輪的凹腔側(cè)壁之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置式同步器，其特征在于:所述齒輪的凹腔側(cè)壁設(shè)內(nèi)摩擦錐面，所述雙向同步環(huán)對應設(shè)有外錐面，所述雙向同步環(huán)與花鍵轂之間周向均勻布置有若干滑塊，所述雙向同步環(huán)內(nèi)設(shè)置滑塊槽，在滑塊槽內(nèi)設(shè)置彈簧，所述彈簧的一端抵靠在所述滑塊上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)置式同步器，其特征在于:所述花鍵轂的外圓設(shè)置定位槽，所述滑塊外壁設(shè)有用于伸入所述定位槽內(nèi)定位的突起。
4.一種內(nèi)置式同步器的換擋操縱機構(gòu)，其特征在于:包括如權(quán)利要求1-3任一所述的內(nèi)置式同步器，還包括換擋控制活塞及液壓缸，所述換擋控制活塞設(shè)置在所述軸套內(nèi)，所述換擋控制活塞連接所述撥桿端部。
5.一種內(nèi)置式同步器的換擋操縱機構(gòu)，其特征在于:包括如權(quán)利要求1-3任一所述的內(nèi)置式同步器，還包括設(shè)置在所述軸套內(nèi)部的驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機的電機輸出軸連接所述撥桿端部。
【文檔編號】F16D23/02GK203641327SQ201420030133
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年1月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月18日
【發(fā)明者】趙良紅 申請人:趙良紅