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CN107237842A - 汽车防脱挡高速同步器 - Google Patents

汽车防脱挡高速同步器 Download PDF

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
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Abstract

本发明公开了一种汽车防脱挡高速同步器，涉及汽车制造技术领域；包括同步器齿套和同步器齿毂，同步器齿套和同步器齿毂之间设有花键套，花键套分别通过凹槽和凸块与同步器齿套、同步器齿毂配合，并通过设在上述零件上的自锁孔和自锁钢球进行锁止，完成同步器结合和同步器锁止两个过程。本发明可以解决目前汽车在高速行驶或经过颠簸路段时同步器容易发生脱挡的问题。

Description

汽车防脱挡高速同步器
技术领域
本发明涉及汽车制造技术领域，尤其是一种汽车防脱挡同步器。
背景技术
随着市场汽车市场的快速发展，SUV或大排量车型的不断推出，传统变速器在大扭矩的条件下高速行驶或者越过颠簸路段时，容易发生脱挡故障，特别是在高速行驶的情况退挡容易造成车辆安全故障；目前部分同步器也有防脱挡结构，如专利一种手动变速器的防脱挡自锁装置及同步器（201420063643.6）就在同步器齿套的端面设有一个可压缩钢球，防止同步器齿套脱出，但在如果同步器齿套在受到齿轮较大的轴向冲击的情况下，同步器齿套也会因为有限的弹力而无法锁住脱出；同样的，另外一个专利一种防脱挡齿座同步器(CN201410142135.1)在正常情况下能通过倒锥度的分力防止齿套脱挡，但在车辆颠簸滑行或齿套锥度磨损的情况下仍然会有脱的风险。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车防脱挡高速同步器，它可以解决目前的汽车在高速行驶或经过颠簸路段时同步器容易发生脱挡的问题。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：包括同步器齿套和同步器齿毂，所述同步器齿套的内圈设有二个以上的轴向设置的第一凹槽和第一自锁孔；所述同步器齿套和所述同步器齿毂之间设有花键套，所述花键套的内圈设有内齿圈并均布设有轴向的第二凹槽，所述花键套的外圈设有与所述第一凹槽位置对应的第一凸台，与所述第一自锁孔位置相应的第二自锁孔，所述第一自锁孔和所述第二自锁孔内设有第一自锁钢球；所述同步器齿毂的外圈设有与所述内齿圈对应的外齿并均布有二个以上的第三凹槽，所述第三凹槽内设有径向的活动滑块，所述同步器齿毂的外圈还设有与所述第二凹槽位置对应的第二凸台，所述第二凸台设有第三自锁孔，所述第三自锁孔内设有第二自锁钢球和自锁弹簧；所述第一自锁孔、所述第二自锁孔和所述第三自锁孔的直径相等。
以上技术方案中，更进一步的方案可以是：所述第三自锁孔设在所述同步器齿毂外圈的中间位置，所述第三自锁孔为盲孔；所述第二自锁孔设在所述第二凹槽内且为通孔；所述第一自锁孔为半球形盲孔；第一自锁钢球和第二自锁钢球的直径相等。
进一步的：所述活动滑块下设有滑块弹簧。
进一步的：所述同步器齿套的两侧设置有挡边。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1、本发明在同步器齿套和同步器齿毂之间增加花键套，并依次在同步器齿套、花键套和同步器齿毂设置凹槽和相应的凸台，使上述零件可轴向滑动，同时分别在同步器齿套、花键套和同步器齿毂上设置自锁孔和自锁钢球、弹簧等，实现了在汽车在高速挡位时防止脱挡；
2、本发明把换挡过程分为同步器结合和同步器锁止两个过程，通过二个贯穿在同步器齿套、花键套和同步器齿毂之间的自锁钢球，牢牢的将同步器齿套固定在花键套、花键套又固定在同步器齿毂上，使花键套无法发生轴向移动而脱挡；
3、本发明制造成本低廉、结构简单，可在手动和自动变速器的同步器上普及使用。
附图说明
图1是本发明的分解结构示意图。
图2是本发明同步器处于空挡位置示意图。
图3是本发明同步器处于5挡时位置示意图。
图4是本发明同步器换挡后位置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详述：
如图1所示的这种汽车防脱挡高速同步器，包括同步器齿套1和同步器齿毂7，同步器齿套1的内圈设有二个以上的轴向设置的第一凹槽101和第一自锁孔102，本实施例中，第一凹槽101共有三个，呈120º设置；同步器齿套1和同步器齿毂7之间设有花键套2，花键套2的内圈设有内齿圈并均布设有轴向的第二凹槽203，花键套2的外圈设有与第一凹槽101位置对应的第一凸台201，花键套2通过第一凸台201和第一凹槽101的配合，可相对同步器齿套1轴向移动；花键套2的外圈还设有与第一自锁孔102位置相应的第二自锁孔202，第二自锁孔702设在第二凹槽203内，第一自锁孔101与第二自锁孔202直径相等；同步器齿套1向左移动到一定位置时，第一自锁孔101与第二自锁孔202位置重合；第一自锁孔102和第二自锁孔202内设有第一自锁钢球3，其中第一自锁孔101为半球形的盲孔，半球形盲孔的半径与第一自锁孔3的半径相等；第二自锁孔202为通孔，通孔的直径略大于第一自锁钢球3的直径；同步器齿毂7的外圈设有与花键套2的内齿圈对应的外齿并均布有二个以上的第三凹槽703，本实施例中，第三凹槽703为三个，呈120º设置；第三凹槽703内设有径向的活动滑块6，活动滑块6下设有滑块弹簧；同步器齿毂7的外圈还设有与第二凹槽203位置对应的第二凸台701，第二凸台701设有第三自锁孔702，第三自锁孔702内设有第二自锁钢球4和自锁弹簧5，第三自锁孔702设在同步器齿毂7外圈的中间位置且为盲孔，该盲孔的直径略大于第二自锁钢球4的直径；第一自锁孔102、第二自锁孔202和第三自锁孔702的直径相等，并在适当位置形成三孔的轴心重合；同步器齿套1的两侧设置有挡边103。
本发明工作原理如下：本专利是把汽车的换挡过程分为同步器结合和同步器锁止两个过程，其中进档过程：当汽车在低档位时，高速同步器如图2所示位于空挡位置，此时同步器齿套1、花键套2和同步器齿毂7基本平齐，第一自锁钢球3位于第一自锁孔102和第二自锁孔202之间，同步器齿套1和花键套2通过第一自锁钢球3连接为一体，所以同步器齿套1和花键套2不能相对滑动；第二自锁钢球4将自锁弹簧5压缩置于第三自锁孔702内，并顶在花键套2内侧；当汽车挂入5档时，变速器拨叉（未画出）带动同步器齿套1向左滑动，在自锁钢球3的作用下，同步器齿套1带动自锁钢球3和同步器齿套1轴向滑动，当第一自锁钢球3滑动到第二自锁钢球4上方时，花键套2的花键与高速齿轮结合齿结合到位，变速器完成五档换挡过程；变速器拨叉在换挡手柄的作用下继续移动，同步器齿套1在变速器拨叉的作用下也继续向左移动，由于花键套2已经与五档结合齿结合到位，不能轴向继续移动，第一自锁钢球3脱离第一自锁孔102，被完全压入第二自锁孔202并部分压入第三自锁孔702内，第二自锁钢球4则被压在第一自锁钢球3的下方，直到变速器拨叉轴向移动到固定的换挡行程后，如图4所示，由于第一自锁钢球3位于花键套2和同步器齿毂7之间，因此，将花键套2和同步器齿毂7锁死，完成同步器锁定过程；由于在汽车行驶过程中，花键套2内部的花键起到传递扭矩的主要作用，容易受力而脱档，而在此时同步器的锁定情况下，花键套2即使受到较大的轴向力也不会轴向移动而导致脱档故障的发生。
退档过程：变速器拨叉带动同步器齿套1轴向向右移动，当同步器齿套1内侧的第一自锁孔102移动到花键套2的第二自锁孔202正上方时，第一自锁钢球3和第二自锁钢球4被自锁弹簧5弹起顶入同步器齿套1上的第一自锁孔102内，如图3所示，此时花键套2和同步器齿毂7解除锁定；变速器拨叉继续带动同步器齿套1轴向向右移动，在同步器齿套1的挡边103的推动下，花键套2向右移动直到花键套2内的花键与高速齿轮的结合齿完全分离，完成退档过程。

Claims (4)

1.一种汽车防脱挡高速同步器，包括同步器齿套和同步器齿毂，其特征在于：所述同步器齿套的内圈设有二个以上的轴向设置的第一凹槽和第一自锁孔；所述同步器齿套和所述同步器齿毂之间设有花键套，所述花键套的内圈设有内齿圈并均布设有轴向的第二凹槽，所述花键套的外圈设有与所述第一凹槽位置对应的第一凸台和与所述第一自锁孔位置相应的第二自锁孔，所述第一自锁孔和所述第二自锁孔内设有第一自锁钢球；所述同步器齿毂的外圈设有与所述内齿圈对应的外齿并均布有二个以上的第三凹槽，所述第三凹槽内设有径向的活动滑块，所述同步器齿毂的外圈还设有与所述第二凹槽位置对应的第二凸台，所述第二凸台设有第三自锁孔，所述第三自锁孔内设有第二自锁钢球和自锁弹簧；所述第一自锁孔、所述第二自锁孔和所述第三自锁孔的直径相等。
2.根据权利要求1所述的汽车防脱挡高速同步器，其特征在于：所述第三自锁孔设在所述同步器齿毂外圈的中间位置，所述第三自锁孔为盲孔；所述第二自锁孔设在所述第二凹槽内且为通孔；所述第一自锁孔为半球形盲孔；第一自锁钢球和第二自锁钢球的直径相等。
3.根据权利要求1或2所述的汽车防脱挡高速同步器，其特征在于：所述活动滑块下设有滑块弹簧。
4.根据权利要求3所述的汽车防脱挡高速同步器，其特征在于：所述同步器齿套的两侧设置有挡边。
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