阅读说明：本技术 一种汽车变速箱自增力同步器 (Self-energizing synchronizer of automobile gearbox ) 是由 杨宏伟 吴峰 田军 吴飞 于 2020-11-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种汽车变速箱自增力同步器,包括齿毂,所述齿毂外侧设有外花键,所述齿毂外侧均匀设有三对增力凸台,所述增力凸台上设有第一定位面和第一增力面,所述齿毂两侧分别布置有档位齿轮,两个所述档位齿轮上均固定安装有一个摩擦锥盘,所述齿毂外滑动套装有滑套,所述滑套的内表面上设有与所述齿毂的外花键相配合的内花键。本发明通过设置增力凸台和增力销,在挂挡过程中,在挂挡力的作用下。滑盘带着增力销与同步环轴向移动,当同步环的摩擦锥面与摩擦锥盘的摩擦锥面相接触时,产生摩擦扭矩,从而减小了驾驶员挂挡时所必须提供的挂挡力,这就使得驾驶员挂挡更加轻便。适用于汽车。(The invention discloses a self-energizing synchronizer of an automobile gearbox, which comprises a gear hub, wherein external splines are arranged on the outer side of the gear hub, three pairs of energizing bosses are uniformly arranged on the outer side of the gear hub, a first positioning surface and a first energizing surface are arranged on the energizing bosses, gear gears are respectively arranged on two sides of the gear hub, a friction conical disc is fixedly arranged on each of the two gear gears, a sliding sleeve is sleeved outside the gear hub in a sliding manner, and internal splines matched with the external splines of the gear hub are arranged on the inner surface of the sliding sleeve. The boosting boss and the boosting pin are arranged, so that the boosting device is under the action of gear engaging force in the gear engaging process. The sliding disc drives the power pin to axially move with the synchronizing ring, and when the friction conical surface of the synchronizing ring is contacted with the friction conical surface of the friction conical disc, friction torque is generated, so that gear engaging force required by a driver during gear engaging is reduced, and the gear engaging of the driver is lighter. The automobile is suitable for automobiles.)

一种汽车变速箱自增力同步器

技术领域

本发明涉及同步器技术领域，具体为一种汽车变速箱自增力同步器。

背景技术

同步器是汽车变速器的重要部件，它使同步器输入、输出部分同步以后再结合，从而减小了换档时的冲击和噪声，减轻换档力，使得换档平顺，轻便，减轻驾驶员的疲劳，延长变速器的寿命，提高汽车行驶安全性和乘坐舒适性、并改善汽车起步时的加速性和经济性起着极其重要的作用。

众所周知，手动变速箱的换挡力必须由车辆驾驶员手动施加到同步器上，随着人们对汽车换挡操作舒适性要求的提高，希望换挡过程轻便快捷，这就需要在驾驶员降低挂挡力的同时，挂挡时间还要缩短，这些都对同步器的设计提出了更高的要求。

中国专利CN201910071341.0公开了一种汽车变速箱同步器，包括齿毂，齿毂两侧分别布置有档位齿轮，齿毂外滑动套装有滑套，滑套的外花键两端分别设有滑套锁止面，滑套的外表面上固定套装有滑盘，滑盘的内表面上设有偶数个滑盘缺口；滑套的外表面上对应滑盘两侧的位置分别滑动套装有一个同步环，同步环内端面上设有间隔插装在滑盘缺口内的限位凸台；同步环的内表面上设有内花键，内花键与滑盘缺口错位布置，同步环上的内花键内端设有同步环锁止面，同步环的外表面为摩擦锥面；滑套的外表面上卡装有可带动同步环滑动的弹片；两个档位齿轮上分别固定安装有一个摩擦锥盘，摩擦锥盘的内表面为与同步环的摩擦锥面相配合的摩擦锥面，适用于变速箱。

该汽车变速箱同步器通过单独设计摩擦锥盘，这样可通过缩减滑盘的厚度来增大摩擦锥面的宽度，从而可使本同步器具有更大的同步容量，提高了本同步器的抗过载性能；通过将滑套与滑盘设计成拼装结构，这样大大地降低了零件生产难度。但是对于提高驾驶员挂挡的舒适性来说还是难以满足。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种汽车变速箱自增力同步器。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车变速箱自增力同步器，包括齿毂，所述齿毂外侧设有外花键，所述齿毂外侧均匀设有三对增力凸台，所述增力凸台上设有第一定位面和第一增力面，所述齿毂两侧分别布置有档位齿轮，两个所述档位齿轮上均固定安装有一个摩擦锥盘，所述齿毂外滑动套装有滑套，所述滑套的内表面上设有与所述齿毂的外花键相配合的内花键，所述滑套上还设有与所述齿毂的增力凸台位置对应的腰型孔，所述滑套外侧套装有锁止圈，所述锁止圈两侧面设有第一锁止面，所述锁止圈中间设有通孔；

所述锁止圈的外表面上固定套装有滑盘，所述滑盘内表面设有第一缺口、第二缺口和第三缺口，所述第二缺口与所述腰型孔以及所述通孔的数量相等，所述第二缺口与所述腰型孔以及所述通孔位置对应设置，所述滑盘内表面的所述第二缺口处设置有增力销，所述增力销依次穿过所述滑套上的腰型孔和所述锁止圈上的通孔后，且增力销顶部固定装入所述第二缺口内，增力销尾部与所述齿毂的增力凸台滑动接触；

所述锁止圈的外表面上对应所述滑盘两侧的位置分别滑动套装有一个同步环，所述同步环内侧面上设有第二锁止面和三个均匀分布的缺口，所述同步环的外表面设有第一摩擦锥面。

优选的，每个所述增力凸台分别设有两个个第一增力面和一个第一定位面。

优选的，所述增力销的尾部对称设有四个第二增力面和两个第二定位面，所述增力销的第二定位面与所述增力凸台的第一定位面形状相同，所述第一定位面和第二定位面分别与同步器中心轴线平行，所述增力销的第二增力面与所述增力凸台的第一增力面形状相同，所述增力销的中部为圆柱面，所述圆柱面的直径与所述滑套腰型孔的宽度和所述锁止圈上的通孔的直径相同，所述滑套腰型孔的长度大于所述增力销圆柱面的直径，所述增力销的顶部为矩形，所述增力销顶部的宽度与所述滑盘上的第二缺口的宽度相等。

优选的，所述齿毂外侧设有盲孔，所述盲孔内依次插装有螺旋弹簧和支撑销，所述螺旋弹簧在所述盲孔的底部，向外支撑住所述支撑销的底部，所述支撑销的底部为平面，顶部为外圆弧面，所述滑套套装在所述齿毂上时，所述支撑销的顶部顶入所述滑套的窝孔内，此时所述螺旋弹簧处于被压缩状态。

优选的，两个所述同步环之间设置有连接块，所述连接块穿过滑盘的第一缺口并固定装入同步环的缺口，所述连接块的宽度与所述同步环的缺口的宽度相等，所述滑盘的第一缺口的宽度大于所述连接块的宽度，所述连接块与所述同步环缺口通过焊接或过盈压装方式安装，将两个所述同步环连接成一体，所述同步环内侧设有锁止凸台，所述锁止凸台内侧面两端均设第二有锁止面，所述同步环第二锁止面与所述锁止圈同一侧的第一锁止面的数量相等、位置对应。

优选的，所述所述锁止圈的外圆面上设有三个沿圆周均匀分布的圆弧槽，所述锁止圈与所述连接块之间布置有预同步弹簧，所述预同步弹簧固定安装在所述连接块上，所述预同步弹簧上设有向内测凸起的弧面，所述弧面的位置与所述锁止圈上的圆弧槽的位置对应。

优选的，所述增力销在安装到位后通过焊接与所述滑盘连接成一体。

优选的，所述摩擦锥盘内侧设有第二摩擦锥面，所述第二摩擦锥面与所述同步环的第一摩擦锥面形成相互摩擦面。

本发明提供了一种汽车变速箱自增力同步器。具备以下有益效果：

1、通过设置增力凸台和增力销，在挂挡过程中，在挂挡力的作用下。滑盘带着增力销与同步环轴向移动，当同步环的摩擦锥面与摩擦锥盘的摩擦锥面相接触时，产生摩擦扭矩，滑盘与增力销受摩擦力矩的作用产生旋转，使增力销的增力面旋转接触到增力凸台的增力面并压紧，此时增力面之间产生向挂挡一侧的轴向分力，该轴向分力通过增力销传递到滑盘、进而传递给同步环，使同步环在工作时除了车辆驾驶员提供的挂挡力以外还获得一个额外的轴向力，从而减小了驾驶员挂挡时所必须提供的挂挡力，这就使得驾驶员挂挡更加轻便。

2、通过将传统锁环式同步器的齿套按功能拆分成滑套、锁止圈和滑盘，并通过增力销将三者连接起来组成滑套合件，一方面，各个部件的结构都大大简化，单独加工再装配，减小了加工成本，另一方面，将增力销头部通过固定连接与滑盘刚性连接成一体、增力销中部穿过锁止圈的通孔且增力销中部直径与锁止圈通孔直径相等，使滑盘与锁止圈刚性连接成一体，增力销中部穿过滑套的腰型孔且腰型孔的宽度与增力销中部直径相等，腰型孔的长度大于增力销中部直径，这样滑盘在轴向上与锁止圈和滑盘完全固定，在圆周方向则有一定的相对转动空间，使得滑套合件在轴向的运动和受力完全一致，且增力销在工作过程中随着轴向位置的移动，能够通过周向的旋转使增力面与增力凸台的增力面始终贴合并压紧，达到持续的增力效果直至挂挡结束。

3、通过分别在增力凸台和增力销尾部设置定位面，且增力销的定位面与所述增力凸台的定位面形状相同，2组定位面分别与所述同步器中心轴线平行，这样，在空档位时，增力销的定位面与增力凸台的定位面接触，能够限制滑套合件与齿毂相对转动，同时避免增力销与齿毂的增力面相接触，在空挡时不会产生轴向分力，使得同步器在空挡时滑套合件与齿毂不会出现圆周方向的相对转动和轴向的相对窜动，降低了同步器的失效风险和变速箱的噪声。

4、通过设置螺旋弹簧和支撑销，这样可以通过支撑销对滑套进行径向支撑，滑套在设计时为了能够在齿毂上顺畅滑动，其内花键与齿毂外花键之间设计有较大间隙，通过支撑销的支撑，可以使滑套与齿毂保持较好的同轴度，避免滑套在重力等外力作用下偏离中心位置，导致挂挡时出现卡滞或挂不进档的情况。

5、通过设置连接块将2个同步环连接成一体，在同步器从一侧的档位退档，挂到另一侧的过程中，退档侧同步环的摩擦锥面在挂挡力的作用下主动脱离摩擦锥盘的摩擦锥面，避免因摩擦锥面贴合过紧，在没有外力作用下难以分离，导致摩擦锥面因持续摩擦而失效的情况。在挂挡完成后，由于非挂挡侧的同步环与挂挡侧同步环为一体，将不会出现晃动，避免因同步环晃动量过大而导致非挂挡侧同步环与其他零件接触受损。

6、通过将增力销安装到位后再与滑盘焊接成一体，使滑套合件能够根据功能拆分成滑套、锁止圈和滑盘，再通过增力销连接，从而实现上述的同步器增力功能，且焊接工艺使得增力销与滑盘连接强度高，增力销产生的轴向增力能够可靠传递给滑盘，降低2者之间因连接不可靠而相互脱离的风险。

附图说明

图1为本发明处于空挡状态时的结构示意图；

图2为齿毂、滑套、螺旋弹簧和支撑销的安装结构示意图；

图3为滑套、锁止圈、滑盘和增力销的安装结构示意图；

图4为齿毂、滑套、锁止圈、滑盘和增力销的安装爆炸示意图；

图5为滑盘、同步环、连接块和预同步弹簧的安装结构局部破剖面示意图；

图6为齿毂的结构示意图；

图7为锁止圈的结构示意图；

图8为滑盘的结构示意图；

图9为同步环的结构示意图；

图10为空挡状态时，齿毂增力凸台与增力销的位置关系结构俯视图和正视图；

图11为挂挡过程中，齿毂增力凸台与增力销的位置关系结构示意图。

图中：齿毂1，增力凸台1a，第一定位面1a1，第一增力面1a2，盲孔1b，档位齿轮2，滑套3，腰型孔3a，窝孔3b，锁止圈4，第一锁止面4a，通孔4b，圆弧槽4c，滑盘5，第一缺口5a，第二缺口5b，第三缺口5c，同步环6，锁止凸台6a，第二锁止面6a1，缺口6b，第一摩擦锥面6c，连接块7，预同步弹簧8，弧面8a，增力销9，第二定位面9a，第二增力面9b，圆柱面9c，支撑销10，螺旋弹簧11，摩擦锥盘12，第二摩擦锥面12a。

具体实施方式

如图1-11所示，本发明提供一种技术方案：一种汽车变速箱自增力同步器，包括齿毂1，齿毂1外侧设有外花键，齿毂1外侧均匀设有三对增力凸台1a，增力凸台1a上设有第一定位面1a1和第一增力面1a2，齿毂1两侧分别布置有档位齿轮2，两个档位齿轮2上均固定安装有一个摩擦锥盘12，齿毂1外滑动套装有滑套3，滑套3的内表面上设有与齿毂1的外花键相配合的内花键，滑套3上还设有与齿毂1的增力凸台1a位置对应的腰型孔3a，滑套3外侧套装有锁止圈4，锁止圈4两侧面设有第一锁止面4a，锁止圈4中间设有通孔4b；

锁止圈4的外表面上固定套装有滑盘5，滑盘5内表面设有第一缺口5a、第二缺口5b和第三缺口5c，第二缺口5b与腰型孔3a以及通孔4b的数量相等，第二缺口5b与腰型孔3a以及通孔4b位置对应设置，滑盘5内表面的第二缺口5b处设置有增力销9，增力销9依次穿过滑套3上的腰型孔3a和锁止圈4上的通孔4b后，且增力销9顶部固定装入第二缺口5b内，增力销9尾部与齿毂1的增力凸台1a滑动接触；

锁止圈4的外表面上对应滑盘5两侧的位置分别滑动套装有一个同步环6，同步环6内侧面上设有第二锁止面6a和三个均匀分布的缺口6b，同步环6的外表面设有第一摩擦锥面6c。

每个增力凸台1a分别设有两个个第一增力面1a2和一个第一定位面1a1。

增力销9的尾部对称设有四个第二增力面9b和两个第二定位面9a，增力销9的第二定位面9a与增力凸台1a的第一定位面1a1形状相同，第一定位面1a1和第二定位面9a分别与同步器中心轴线平行，增力销9的第二增力面9b与增力凸台1a的第一增力面1a2形状相同，增力销9的中部为圆柱面9c，圆柱面9c的直径与滑套腰型孔3a的宽度和锁止圈4上的通孔4b的直径相同，滑套腰型孔3a的长度大于增力销圆柱面9c的直径，增力销9的顶部为矩形，增力销9顶部的宽度与滑盘5上的第二缺口5b的宽度相等。

齿毂1外侧设有盲孔1b，盲孔1b内依次插装有螺旋弹簧11和支撑销10，螺旋弹簧11在盲孔1b的底部，向外支撑住支撑销10的底部，支撑销10的底部为平面，顶部为外圆弧面，滑套3套装在齿毂1上时，支撑销10的顶部顶入滑套3的窝孔3b内，此时螺旋弹簧11处于被压缩状态。

两个同步环6之间设置有连接块7，连接块7穿过滑盘5的第一缺口5a并固定装入同步环6的缺口6b，连接块7的宽度与同步环6的缺口6b的宽度相等，滑盘5的第一缺口5a的宽度大于连接块7的宽度，连接块7与同步环缺口6b通过焊接或过盈压装方式安装，将两个同步环6连接成一体，同步环6内侧设有锁止凸台6a，锁止凸台6a内侧面两端均设第二有锁止面6a1，同步环第二锁止面6a1与锁止圈4同一侧的第一锁止面4a的数量相等、位置对应。

锁止圈4的外圆面上设有三个沿圆周均匀分布的圆弧槽4c，锁止圈4与连接块7之间布置有预同步弹簧8，预同步弹簧8固定安装在连接块7上，预同步弹簧8上设有向内测凸起的弧面8a，弧面8a的位置与锁止圈4上的圆弧槽4c的位置对应。

增力销9在安装到位后通过焊接与滑盘5连接成一体，通过将增力销9安装到位后再与滑盘5焊接成一体，使滑套合件能够根据功能拆分成滑套、锁止圈和滑盘，再通过增力销9连接，从而实现上述的同步器增力功能，且焊接工艺使得增力销9与滑盘5连接强度高，增力销9产生的轴向增力能够可靠传递给滑盘5，降低2者之间因连接不可靠而相互脱离的风险。

摩擦锥盘12内侧设有第二摩擦锥面12a，第二摩擦锥面12a与同步环6的第一摩擦锥面6c形成相互摩擦面。

在使用时，首先，将两个摩擦锥盘12分别固定在两个档位齿轮2上；然后，将锁止圈4套装在滑套3的外表面，使通孔4b与腰型孔3a位置对应，再将滑盘5滑动套在锁止圈上，并使第二缺口5b与锁止圈4的通孔4b位置对应，在将增力销9的头部依次穿过腰型孔3a、通孔4b并装入第二缺口5b中，通过焊接使增力销9的头部与第二缺口5b固定连接，此时，滑套3、锁止圈5、滑盘6与增力销9装配成滑套合件；然后，将连接块7穿过滑盘5的第一缺口5a，将两侧的同步环6的缺口6b分别与连接块7的两端固定连接，再将预同步弹簧8装入连接块7内；再然后，将上述已装配好同步环的滑套合件滑动套装在齿毂1上，使滑套3的内花键与齿毂的外花键相啮合，在套装时，将滑套3的窝孔3b与支撑销10的位置对应，这样，在套装完成后，支撑销10的头部顶入滑套3的窝孔3b内，预同步弹簧8的弧面8a卡入锁止圈4的圆弧槽4c内。此时，一套汽车变速箱自增力同步器总成以及2侧的档位齿轮装配完毕。