一种同步器摩擦环连接块、同步器及变速器的制作方法

专利2022-06-29  96


本实用新型属于汽车传动装置领域,具体为一种同步器摩擦环连接块、同步器及变速器。



背景技术:

农业工程机械作业需频繁转变速度,对变速器的换挡性能要求较高。因无级变速器(cvt)可连续改变速比,系统最佳匹配等优势,非常适用于农业工程机械,而同步器在cvt中的使用可进一步增加变速范围。cvt换挡性能要求高,因此用于cvt的同步器需有较优良的同步性能。双锥面同步器在单锥同步器基础上增加同步器力矩,减小同步时间,提升同步容量。

但现有技术的双锥面同步器中,仍然具有如下缺陷:

1)内外环未连接的同步器,当变速器工作时,仅仅同步器外摩擦锥面处的同步力矩传递到锁止斜面上,相对来说锁止性能较低。

2)为保证足够的阻力矩,需要较大的锁止角,而较大的锁止角拨正力矩会变小,一方面同步器不易解除锁止状态,完成与结合齿的啮合,一方面增大二次冲击产生的概率,对变速器的换挡性能产生不利影响。

3)现存已有的内外环连接同步器多采用将外摩擦环突出结构以连接内环,该结构加工较为困难;且因摩擦环中间还有中间环,外摩擦环突出结构较长,容易断裂,因此采用不多。

4)现存同步器润滑较少,同步过程中产生的摩擦热较高,致使摩擦系数变化,影响换挡性能,不适于cvt。



技术实现要素:

基于以上现有技术的缺陷,本实用新型的第一个目的是提供一种同步器摩擦环连接块提升换挡性能适于无级变速器(cvt)的同步器。通过同步器摩擦环连接块的设置使锁止时的内摩擦环和外摩擦环同时转动,将摩擦力矩均传递到锁止角斜面上,提升锁止可靠性。

本实用新型的第二个目的是提供一种同步器,该同步器上安装本公开的同步器摩擦环连接块。

本实用新型的第三个目的是提供一种变速器,该变速器上安装本公开的同步器。

遵从本发明的第一个目的,一种同步器摩擦环连接块,包括环片体,沿所述环片体的弧形边垂直延伸设置限位台,限位台至少沿水平面和垂直面与同步器的摩擦环摩擦接触;环片体沿垂直面与同步器的摩擦环摩擦接触。

遵从本发明的第一个目的,一种同步器摩擦环连接块,包括环片体,沿所述环片体的弧形边单向或双向垂直延伸设置第一限位台,沿所述环片体的另一个弧形边单向或双向垂直延伸设置第二限位台;

第一限位台至少沿水平面和垂直面与同步器的摩擦环摩擦接触;

第二限位台至少沿水平面与同步器的摩擦环摩擦接触;

环片体沿垂直面与同步器的摩擦环摩擦接触。

可选的,所述的第一限位台的宽度大于第二限位台的宽度。

可选的,在所述第二限位台与靠近第二限位台的环片体上径向跨设安装槽;所述安装槽的形状为u型、门洞型或拱形。

可选的,同步器摩擦环连接块的纵切面为“工”字形或“h”形构件。

遵从本公开的第二个目的,一种同步器,包括滑套,在滑套内沿径向依次设置第二摩擦环、中间环、第一摩擦环和齿毂,在齿毂轴向两侧设置结合齿圈,沿齿毂径向嵌设多个滑块总成;径向夹持第二摩擦环、中间环和第一摩擦环设置同步器摩擦环连接块,所述的同步器摩擦环连接块为本公开所述的同步器摩擦环连接块。

可选的,在所述的齿毂上设置与同步器摩擦环连接块对应的限位槽;同步器摩擦环连接块的限位台弧形面的直径与齿毂的齿根圆直径相同。

可选的,所述的滑块总成包括钢球、滑块座和压缩弹簧,所述的滑块座上设有梯型槽。

可选的,在所述的齿毂的花键处沿周向设置润滑油道;第二摩擦环、中间环和第一摩擦环上均设置油孔。

遵从本公开的第三个目的,一种变速器,包括同步器,所述的同步器为本公开所述的同步器。

通过采用上述技术方案,本实用新型利用简单独立的同步器摩擦环连接块将内环摩擦环连接起来,实现共同锁止,通过同步器摩擦环连接块的设置使锁止时的内摩擦环和外摩擦环同时转动,将摩擦力矩均传递到锁止角斜面上,提升锁止可靠性。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:

图1为本实用新型提供的同步器装配后滑块总成处截面示意图;

图2为本实用新型提供的同步器装配后摩擦环连接块处截面示意图;

图3为本实用新型提供的同步器装置轴与齿毂连接处截面示意图;

图4为本实用新型提供的同步器第一摩擦环结构示意图;

图5为本实用新型提供的同步器滑块总成示意图;

图6为本实用新型提供的同步器摩擦环连接块结构主视示意图;

图7为本实用新型提供的同步器摩擦环连接块结构侧视示意图。

附图标记说明

其中,1-结合齿圈、2-齿毂、21-润滑油道、3-第一摩擦环、31-安装块、32-第一油孔、4-中间环、5-第二摩擦环、6-滑块总成、61-钢球、62-滑块座、63-压缩弹簧、7-滑套、8-同步器摩擦环连接块、81-环片体、82-第一限位台、83-第二限位台、84-安装槽、9-传动轴、91-第二油孔、92-主油道。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。

在本公开中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下”通常是指以相应附图的图面为基准定义的,“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述:

结合图1-7,本实用新型的同步器摩擦环连接块,包括环片体81,本公开的环片体81为类似于部分圆环的结构,在圆环的弧形边上,沿环片体81的弧形边垂直延伸设置限位台,限位台至少沿水平面和垂直面与同步器的摩擦环摩擦接触;环片体81沿垂直面与同步器的摩擦环摩擦接触,即通过边缘的限位台与同步器摩擦环的摩擦接触或轴向推力,再配合环片的摩擦接触或轴向的推力实现对内外摩擦环的多方向的摩擦接触限位,保证两者的同步。同步器摩擦环连接块上部与同步器的外摩擦环外侧凹槽配合,可随外摩擦环转动,同步器摩擦环连接块下部与同步器的内摩擦环向内突耳配合,连接内外摩擦环,工作时共同转动。同步器摩擦环连接块由同步器内摩擦环及外摩擦环定位,同步器未实现同步前,连接块连接内摩擦环和外摩擦环同时转动,将摩擦力矩均传递到锁止角斜面上,共同提供锁止。

结合图1-7,本实用新型的同步器摩擦环连接块具体结构可以为,包括环片体81,本公开的环片体81为类似于部分圆环的结构,在圆环的弧形边上,沿环片体81的弧形边单向或双向垂直延伸设置第一限位台82,沿环片体81的另一个弧形边单向或双向垂直延伸设置第二限位台83;第一限位台82至少沿水平面和垂直面与同步器的摩擦环摩擦接触;第二限位台83至少沿水平面与同步器的摩擦环摩擦接触;环片体81沿垂直面与同步器的摩擦环摩擦接触。通过设置在环片体81两个弧形边上的第一限位台和第二限位台,分别在上下对同步器的两个摩擦环进行摩擦接触或轴向推动,使同步器的内外摩擦环实现稳定的同步。

在本公开的实施例中,第一限位台82的宽度大于第二限位台83的宽度,第一限位台的宽度较大,与同步器的摩擦环摩擦接触面积大;第二限位台83需要卡设在齿毂7的矩形槽中,因此宽度较小适应齿毂7的宽度,并安装方便。

在本公开的实施例中,在第二限位台83与靠近第二限位台83的环片体81上径向跨设安装槽84;安装槽84的形状为u型、门洞型或拱形,方便各个部件之间的连接。用于与第一摩擦环3上的安装块31配合安装。

在本公开的实施例中,同步器摩擦环连接块8的纵切面为“工”字形或“h”形构件,类工字型形状,结构简单,加工方便。

结合图1-7,本实用新型的同步器,包括滑套7,在滑套7内沿径向依次设置第二摩擦环5、中间环4、第一摩擦环3和齿毂2,在齿毂2轴向两侧设置结合齿圈1,沿齿毂2径向嵌设多个滑块总成6;径向夹持第二摩擦环5、中间环4和第一摩擦环3设置同步器摩擦环连接块8,同步器摩擦环连接块8为本公开的同步器摩擦环连接块8。结合图6和7,同步器摩擦环连接块8为带有类工字型滑块,上表面为与齿毂齿根圆相同直径的圆弧面,避免和滑套7接触,产生磨损;同步器摩擦环连接块5上部轴向宽度较窄,与左右两侧第二摩擦环5轴向均有间隙,可在轴向移动一定距离;同步器摩擦环连接块5类工字型内侧倒角较大,为避免与第二摩擦环5凹槽接触时工字根部产生碰撞,对换挡性能及同步器摩擦环连接块5强度产生影响;同步器摩擦环连接块5上侧两端设置有倒角,用于去除加工产生的毛刺。同步器摩擦环连接块8下方开有u型安装槽84,同步器摩擦环连接块8位于齿毂7的矩形槽中;第二摩擦环5上设有凹槽,该凹槽与同步器摩擦环连接块5类工字型的上方配合;当同步器工作时,同步器摩擦环连接块5同时带动第一摩擦环3和第二摩擦环5进行转动,内外环摩擦锥面处的摩擦力矩都会传递到结合齿圈1上的锁止角斜面上,有效避免不同步啮合。

同步器第一摩擦环3外侧粘接有摩擦材料,用以与中间环2及第二摩擦环5配合实现同步;同时,第一摩擦环3上均匀分布若向内的突耳式的安装块31(一般为三个),用以与同步器摩擦环连接块5连接,特别是安装在安装槽84上;第一摩擦环3上分布有圆形的第一油孔31,以增强同步器内部的润滑;

同步器中间环2上方分布有方形凸起,用以与结合齿圈1连接,中间环2上分布有圆形油孔,增强同步器润滑,具体结构同内摩擦环上圆形的第一油孔31;

同步器第二摩擦环5内侧粘接有摩擦材料,用以与中间环4配合实现同步;第二摩擦环5外侧均匀分布若干凸台,用以预同步时与滑块座62配合;同时,第二摩擦环5外侧均匀分布若凹槽(一般为三个),用以与同步器摩擦环连接块5连接;

结合齿圈1上设置有锁止角,用以与滑套7上的锁止角配合实现锁止;

齿毂7位于传动轴9上,通过内花键连接;传动轴9连接齿毂7花键处设有用于润滑同步器的第二油孔91;齿毂7车有一圈凹槽,为润滑油道21,齿毂7端面车有弧形凹槽,第二油孔91中的润滑油通过润滑油道21进入同步器。齿毂7通过花键与传动轴9啮合,向外传递扭矩;传动轴9上设有油道用于润滑;滑套7与齿毂7外花键啮合,其上的u型凹槽,即拨叉槽处受到轴向的外部力,用于为同步器提供换挡力;齿毂7两侧分别分布有两个第一摩擦环3、两个中间环2、两个第二摩擦环5以及两个结合齿圈1,用以相互作用,通过摩擦实现同步;齿毂7上均匀分布若干个滑块总成6(一般为三个),用以提供预同步力;同步器摩擦环连接块5设置于齿毂上,用于连接同步器摩擦环连接块。

在本公开的实施例中,在齿毂2上设置与同步器摩擦环连接块8对应的限位槽;同步器摩擦环连接块8的限位台弧形面的直径与齿毂2的齿根圆直径相同。第一限位台82上表面为与齿毂7齿根圆相同直径的圆弧面,不和滑套接触,产生磨损;同步器齿毂7上设有矩形槽和t型槽,分别用以同步器摩擦环连接块5以及滑块总成6的安装。同步器的齿毂7上有若干矩形槽,即限位槽,同步器摩擦环连接块8数量与矩形槽数量一致,同步器摩擦环连接块8的第二限位台83设置在齿毂7的矩形槽中,但不与齿毂7接触,连接块两侧及下方均留有间隙,实现同步器摩擦环连接块两侧可相对齿毂7转动一定角度,并最终由齿毂7矩形槽限位,下方不与齿毂7接触,防止产生磨损。

在本公开的实施例中,滑块总成包括钢球61、滑块座62和压缩弹簧63,滑块座62上设有梯型槽。同步器采用的滑块座62,上方设有梯型槽,用于通过滑套7的齿,因此与滑块总成6配合处滑套不用进行去齿处理,简化滑套7加工工艺,同时提升滑套7强度;如图5所示,滑块总成6包括钢球61、滑块座62以及压缩弹簧63。其中:钢球61位于滑块座内,钢球61位置正对滑套7下方,压缩弹簧63位于钢球61下方;滑块座62上方开有梯形槽,用以和滑套7上齿配合,相较于用传统方形滑块座,该同步器滑套7不用在此去齿,以配合方形滑块座62。该滑块座62可简化滑套加工工艺,增强滑套强度,同步器装配更加容易。

在本公开的实施例中,在齿毂2的花键处沿周向设置润滑油道21;第二摩擦环5、中间环4和第一摩擦环3上均设置油孔,比如第一摩擦环上设置的第一油孔32的结构。齿毂2位于传动轴9上,通过内花键连接;传动轴9连接齿毂2花键处设有用于润滑同步器的第二油孔91;传动轴9连接齿毂2处花键中间车有一圈凹槽,齿毂端面车有类矩形凹槽,为润滑油道21,第二油孔91中的润滑油通过传动轴9及齿毂2端面的凹槽作为油道进入同步器;同步器第二摩擦环5、第一摩擦环3及中间环4侧壁上均匀分布有圆形油孔,为同步器,尤其是摩擦锥面提供有效润滑.

一种变速器,包括同步器,同步器为本公开的同步器。

将上述同步装置组装完成后,同步装置的工作方法如下:

换挡时,滑套7受到拨叉的轴向推力,带动滑块总成6一起轴向运动,当滑块座62前端面接触到第二摩擦环5凸台时,推动第二摩擦环5与结合齿圈1锥面接触,结合齿圈1与第一摩擦环3接触,在轴向力作用下产生摩擦力矩,而在同步器摩擦环连接块8作用下,第一摩擦环3随着外摩擦环同时转动。此时内外摩擦环的摩擦力矩均传递到结合齿圈1锁止角上,与滑套7配合,对同步器进行锁止,在未同步之前阻止滑套7与结合齿圈1的结合。当转速差为0时,同步力矩消失,在轴向力的作用下,滑套7与结合齿圈1结合,同步器实现同步。在同步过程中,传动轴9的主油道92中的润滑油通过第二油孔91进入润滑油道21和第一油孔32进入同步器内部,有一定比热容的油使得同步环温升受到一定的抑制,更好的实现同步。

本实用新型整体结构紧凑,利用简单独立的同步器摩擦环连接块将内环摩擦环连接起来,实现共同锁止,通过设置在传动轴、齿毂上的油道及同步器上的油孔,实现同步器的充分润滑,相比传统的双锥面同步器,锁止性能更可靠,润滑良好,并且易加工,成本低。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想,不能以此限定本实用新型的保护范围,凡是按照本实用新型提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。


技术特征:

1.一种同步器摩擦环连接块,其特征在于,包括环片体(81),沿所述环片体(81)的弧形边垂直延伸设置限位台,限位台至少沿水平面和垂直面与同步器的摩擦环摩擦接触;环片体(81)沿垂直面与同步器的摩擦环摩擦接触。

2.一种同步器摩擦环连接块,其特征在于,包括环片体(81),沿所述环片体(81)的弧形边单向或双向垂直延伸设置第一限位台(82),沿所述环片体(81)的另一个弧形边单向或双向垂直延伸设置第二限位台(83);

第一限位台(82)至少沿水平面和垂直面与同步器的摩擦环摩擦接触;

第二限位台(83)至少沿水平面与同步器的摩擦环摩擦接触;

环片体(81)沿垂直面与同步器的摩擦环摩擦接触。

3.根据权利要求2所述的同步器摩擦环连接块,其特征在于,所述的第一限位台(82)的宽度大于第二限位台(83)的宽度。

4.根据权利要求2或3所述的同步器摩擦环连接块,其特征在于,在所述第二限位台(83)与靠近第二限位台(83)的环片体(81)上径向跨设安装槽(84);所述安装槽(84)的形状为u型或拱形。

5.一种同步器,其特征在于,包括滑套(7),在滑套(7)内沿径向依次设置第二摩擦环(5)、中间环(4)、第一摩擦环(3)和齿毂(2),在齿毂(2)轴向两侧设置结合齿圈(1),沿齿毂(2)径向嵌设多个滑块总成(6);

径向夹持第二摩擦环(5)、中间环(4)和第一摩擦环(3)设置同步器摩擦环连接块(8),所述的同步器摩擦环连接块(8)为权利要求1-4任一权利要求所述的同步器摩擦环连接块(8)。

6.根据权利要求5所述的同步器,其特征在于,同步器摩擦环连接块(8)的纵切面为“工”字形或“h”形构件。

7.根据权利要求5所述的同步器,其特征在于,在所述的齿毂(2)上设置与同步器摩擦环连接块(8)对应的限位槽;

同步器摩擦环连接块(8)的限位台弧形面的直径与齿毂(2)的齿根圆直径相同。

8.根据权利要求5所述的同步器,其特征在于,所述的滑块总成包括钢球(61)、滑块座(62)和压缩弹簧(63),所述的滑块座(62)上设有梯型槽。

9.根据权利要求5所述的同步器,其特征在于,在所述的齿毂(2)的花键处沿周向设置润滑油道(21);

第二摩擦环(5)、中间环(4)和第一摩擦环(3)上均设置油孔。

10.一种变速器,包括同步器,其特征在于,所述的同步器为权利要求5-9任一权利要求所述的同步器。

技术总结
本实用新型公开了一种同步器摩擦环连接块、同步器及变速器,同步器摩擦环连接块包括环片体,沿所述环片体的弧形边垂直延伸设置限位台,限位台至少沿水平面和垂直面与同步器的摩擦环摩擦接触;环片体沿垂直面与同步器的摩擦环摩擦接触。同步器包括同步器摩擦环连接块,为本公开所述的同步器摩擦环连接块。变速器包括同步器,所述的同步器为本公开所述的同步器。通过同步器摩擦环连接块的设置使锁止时的内摩擦环和外摩擦环同时转动,将摩擦力矩均传递到锁止角斜面上,提升锁止可靠性。

技术研发人员:高建敏;邱辉鹏;彭立印;张发勇
受保护的技术使用者:陕西法士特齿轮有限责任公司
技术研发日:2019.07.15
技术公布日:2020.06.09

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