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]汽車同步器是汽車變速器中的重要組件，在實現(xiàn)汽車換擋過程中的平穩(wěn)、輕便、迅速、無沖擊、無噪音以及延長齒輪壽命等方面，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，齒套推動同步環(huán)向結(jié)合齒靠近，同步環(huán)和結(jié)合齒通過摩擦配合，使結(jié)合齒完成同步轉(zhuǎn)動，進(jìn)而使齒套能順利進(jìn)入結(jié)合齒傳遞動力，完成換擋動作。
[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)合齒滑動的過程中，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)到同步時齒套與結(jié)合齒嚙合，實現(xiàn)同步后齒套內(nèi)花鍵進(jìn)而與結(jié)合齒嚙合，實現(xiàn)動力傳遞。
[0005]但現(xiàn)有的同步器設(shè)計，汽車在換擋過程空行程較長，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)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的換擋空行程較長和二次沖擊等缺陷，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，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)的所述鎖止凸臺一端設(shè)有兩個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的鎖止對齒，所述鎖止對齒的端面上設(shè)有與所述兩個第一鎖止面相對應(yīng)的兩個第二鎖止面。
[0009]進(jìn)一步地，所述鎖止凸臺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)的外花鍵齒的強度，以更加適用變速器的設(shè)計要求。
[0010]進(jìn)一步地，所述鎖止凸臺為一梯形臺，所述鎖止凸臺的兩個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，因所述鎖止凸臺的兩個第一鎖止面之間設(shè)有夾角，同時所述鎖止對齒的端面上設(shè)有與所述兩個第一鎖止面相對應(yīng)的兩個第二鎖止面，可以在所述同步環(huán)的預(yù)同步過程中，同步環(huán)在摩擦力矩的作用下偏轉(zhuǎn)一個角度，此時同步環(huán)的鎖止凸臺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；兩個第一鎖止面間的夾角設(shè)計，優(yōu)選為80°?130°，更優(yōu)選為95°?115° ,若夾角過大將造成換擋力大，影響換擋舒適性，若夾角過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，所述鎖止對齒包括一對平行設(shè)置的等長的短齒，所述短齒的長度小于所述內(nèi)花鍵的長度，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花鍵配合，實現(xiàn)軸向滑動及旋轉(zhuǎn)聯(lián)動，所述鎖止對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、旋轉(zhuǎn)聯(lián)動以及同步鎖止等功能的要求下，還具有結(jié)構(gòu)設(shè)計及制造工藝簡單，便于加工等優(yōu)點；此外，因所述短齒的長度小于所述內(nèi)花鍵的長度，在所述鎖止凸臺與所述鎖止對齒鎖止發(fā)生作用時，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，所述兩個第二鎖止面分別設(shè)于所述兩個短齒的同一端且相對設(shè)置并成一夾角，所述兩個第二鎖止面之間的夾角與所述兩個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，因所述兩個第二鎖止面間的夾角和所述兩個第一鎖止面間的夾角相一致，可以使得所述鎖止凸臺和鎖止對齒更加精準(zhǔn)的貼合，順暢的實現(xiàn)鎖止同步功能；同時，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，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)有可沿軸向推動所述偏轉(zhuǎn)凸臺的滑塊；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，同步器齒套在換擋力的作用下向結(jié)合齒方向移動，此時滑塊隨同步器齒套一起移動并靠向同步環(huán)的偏轉(zhuǎn)凸臺，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，即可以保證所述鎖止凸臺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，所述鎖止凸臺可沿著圓周方向發(fā)生少許偏轉(zhuǎn)，不會妨礙所述鎖止凸臺和所述鎖止對齒間的鎖止功能。
[0015]進(jìn)一步地，所述鎖止凸臺和所述偏轉(zhuǎn)凸臺間隔設(shè)置，所述鎖止凸臺和所述偏轉(zhuǎn)凸臺的數(shù)量均為3個，所述鎖止凸臺和所述偏轉(zhuǎn)凸臺沿所述圓環(huán)形本體的外環(huán)面均勻布置。這樣，因所述鎖止凸臺和偏轉(zhuǎn)凸臺均為3個、間隔、均布，這樣布置可以保證在換擋操作時所述同步環(huán)的各向受力均衡，使得同步過程保持順暢。
[0016]進(jìn)一步地，所述同步環(huán)和所述結(jié)合齒均為兩個，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方向上對所述結(jié)合齒實現(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)計優(yōu)選為6°?10°范圍內(nèi)，更優(yōu)選為7°?9°，錐角過小將造成同步環(huán)與結(jié)合齒的錐面抱死，錐角過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)，通過同步環(huán)的花鍵齒來避免同步器在未達(dá)到同步時同步器齒套與結(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，但將會影響到同步環(huán)外花鍵齒的強度。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，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齒及