本發(fā)明涉及汽車制造領域，更具體而言，涉及一種同步器及一種具有該同步器的變速箱。

背景技術：

為解決換擋品質的問題，同步器被廣泛應用于汽車工業(yè)中。但近幾年，隨著用戶群體的年輕化，其對變速箱換擋性能的要求越來越高，由于變速箱的中心距不可能做到很大，而現(xiàn)有單錐、雙錐同步器的同步力矩不夠大，換擋同步時間長，換擋比較吃力，讓駕駛員感到勞動強度大，致使現(xiàn)有產(chǎn)品無法滿足用戶的需求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題至少之一。

為此，本發(fā)明的一個目的在于，提供一種可縮短換擋同步時間、并可降低換擋操作力度的同步器。

本發(fā)明的另一個目的在于，提供一種變速箱，包括上述同步器。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一個方面的實施例提供了一種同步器，包括：齒套、齒轂、設有第一內錐面的外錐環(huán)、設有第一外錐面和第二內錐面的中間錐環(huán)、設有第二外錐面的內錐環(huán)、錐體、彈簧和推塊，所述第一內錐面能夠與所述第一外錐面配合，所述第二內錐面能夠與所述第二外錐面配合，所述錐體上設有第三外錐面，所述內錐環(huán)上還設有第三內錐面和卡爪，所述第三內錐面能夠與所述第三外錐面配合，所述外錐環(huán)上還設有凸臺，所述齒轂上設有避空部，所述避空部包括沿所述齒轂軸向開設的通槽和/或通孔，所述凸臺和所述卡爪伸入所述避空部內。

現(xiàn)有變速箱多采用雙錐同步器，雙錐同步器在外錐環(huán)、中間錐環(huán)間以及中間錐環(huán)、內錐環(huán)間形成兩處錐面摩擦，本方案在此基礎上，在內錐環(huán)和錐體間增設錐面摩擦，構成三錐同步器，這樣可在不增大產(chǎn)品徑向尺寸的前提下提升同步力矩，從而縮短換擋同步時間。并且本方案在齒轂上開設由通孔和/或通槽構成的避空部，外錐環(huán)上的凸臺和內錐環(huán)上的卡爪伸入避空部內，這樣可減小同步器的軸向尺寸，縮小同步器的換擋行程，從而可在保證駕駛室換擋距離不變的情況下，增大總的換擋杠桿比，以達到降低換擋操作力度的目的。

在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述外錐環(huán)上沿周向間隔設置多個所述凸臺，所述齒轂上沿軸向間隔設置多個所述通槽，多個所述凸臺分別伸入多個所述通槽。

本方案在外錐環(huán)上設置多個凸臺，在齒轂上設置多個通槽，各凸臺分別伸入各通槽，這樣設計使外錐環(huán)與齒轂的配合點增多，可提升外錐環(huán)與齒轂配合的可靠性。

在上述任一技術方案中，優(yōu)選地，所述凸臺在所述同步器周向上的寬度A小于所述通槽在所述同步器周向上的寬度B。

本方案中，凸臺的寬度A小于通槽的寬度B，在同步器周向上形成寬度為B-A的工作間隙，從而保證外錐環(huán)工作時能與齒轂錯開約半個外錐環(huán)花鍵齒厚的距離，以使同步過程可以順利進行。

在上述任一技術方案中，優(yōu)選地，所述內錐環(huán)上沿周向間隔設置多個所述卡爪，所述齒轂上沿周向間隔設置多個所述通孔，多個所述卡爪分別伸入多個所述通孔。

本方案在內錐環(huán)上設置多個卡爪，在齒轂上設置多個通孔，各卡爪分別伸入各通孔，這樣設計使內錐環(huán)與齒轂的配合點增多，可提升內錐環(huán)與齒轂配合的可靠性。

在上述任一技術方案中，優(yōu)選地，所述卡爪在所述同步器周向上的寬度C小于所述通孔在所述同步器周向上的寬度D。

本方案中，內錐環(huán)卡爪的寬度C小于通孔的寬度D，在同步器周向上形成寬度為D-C的工作間隙。

在上述任一技術方案中，優(yōu)選地，D與C的差值大于或等于B與A的差值的二分之一。

本方案中，卡爪與通孔的工作間隙大于或等于凸臺與通槽的工作間隙的二分之一，即(D-C)≥1/2(B-A)，以保證同步過程完成后的撥環(huán)動作可以順利進行。

在上述任一技術方案中，優(yōu)選地，所述外錐環(huán)的數(shù)量為兩個，兩個所述外錐環(huán)分別設置在所述齒轂的兩側；所述中間錐環(huán)的數(shù)量為兩個，兩個所述中間錐環(huán)分別設置在所述齒轂的兩側；所述內錐環(huán)的數(shù)量為兩個，兩個所述內錐環(huán)分別設置在所述齒轂的兩側；所述錐體的數(shù)量為兩個，兩個所述錐體分別設置在所述齒轂的兩側。

在上述任一技術方案中，優(yōu)選地，兩個所述外錐環(huán)上的凸臺相對設置，且相對的兩個所述凸臺伸入所述齒轂上的同一通槽。

在上述任一技術方案中，優(yōu)選地，兩個所述內錐環(huán)上的卡爪交錯設置，且每個所述卡爪伸入所述齒轂上的不同通孔。

本方案中，兩內錐環(huán)上的卡爪交錯設置，齒轂上通孔的數(shù)量等于兩內錐環(huán)上卡爪的數(shù)量和，每個通孔插入一個卡爪，這樣可增大卡爪插入通孔的深度，避免兩內錐環(huán)上的卡爪相互干涉，從而最大程度的減小同步器的軸向尺寸，縮小同步器的換擋行程，在保證駕駛室換擋距離不變的情況下，增大總的換擋杠桿比，以達到降低換擋操作力度的目的。

本發(fā)明第二方面的實施例提供了一種變速箱，包括如本發(fā)明第一方面任一實施例提供的同步器。

本發(fā)明第二方面實施例提供的變速箱包括本發(fā)明第一方面任一實施例提供的同步器，因此該變速箱具有上述任一實施例提供的同步器的全部有益效果，在此不再贅述。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述部分中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本發(fā)明一實施例提供的同步器的剖視結構示意圖；

圖2是圖1中所示齒轂與外錐環(huán)及內錐環(huán)配合的結構示意圖；

圖3是圖2中所示齒轂的結構示意圖。

其中，圖1至圖3中的附圖標記與部件名稱之間的對應關系為：

1齒套，2齒轂，21通槽，22通孔，3外錐環(huán)，31凸臺，4中間錐環(huán)，5內錐環(huán)，51卡爪，6錐體，7彈簧，8推塊。

具體實施方式

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行進一步的詳細描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的方式來實施，因此，本發(fā)明的保護范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。

現(xiàn)有變速箱多采用雙錐同步器，雙錐同步器在外錐環(huán)、中間錐環(huán)間以及中間錐環(huán)、內錐環(huán)間形成兩處錐面摩擦，本方案提供的同步器在此基礎上，在內錐環(huán)和錐體間增設錐面摩擦，構成三錐同步器，這樣可在不增大產(chǎn)品徑向尺寸的前提下提升同步力矩，從而縮短換擋同步時間。并且本方案提供的同步器在齒轂上開設由通孔和/或通槽構成的避空部，外錐環(huán)上的凸臺和內錐環(huán)上的卡爪伸入避空部內，這樣可減小同步器的軸向尺寸，縮小同步器的換擋行程，從而可在保證駕駛室換擋距離不變的情況下，增大總的換擋杠桿比，以達到降低換擋操作力度的目的。

如圖1至圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，同步器包括：齒套1、齒轂2、彈簧7、推塊8、設置在齒轂2兩側的兩個外錐環(huán)3、兩個中間錐環(huán)4、兩個內錐環(huán)5和兩個錐體6，齒轂2上設有推塊槽，推塊8和彈簧7安裝在推塊槽內。各外錐環(huán)3上設有第一內錐面和三個凸臺31，各中間錐環(huán)4上設有第一外錐面和第二內錐面，各內錐環(huán)5上設有第二外錐面、第三內錐面和三個卡爪51、錐體6上設有第三內錐面，齒轂2上沿周向間隔設置三個通槽21和六個通孔22。其中，第一內錐面能夠與第一外錐面配合，第二內錐面能夠與第二外錐面配合，第三內錐面能夠與第三外錐面配合，形成三處錐面摩擦，以在不增大產(chǎn)品徑向尺寸的前提下提升同步力矩，從而縮短換擋同步時間。兩個外錐環(huán)3上的凸臺31相對設置，且相對的兩個凸臺31伸入齒轂2上的同一通槽21。兩個內錐環(huán)5上的卡爪51交錯設置，且每個卡爪51伸入齒轂2上的不同通孔22，每個通孔22插入一個卡爪51，這樣可增大卡爪51插入通孔22的深度，避免兩內錐環(huán)5上的卡爪51相互干涉，從而最大程度的減小同步器的軸向尺寸，縮小同步器的換擋行程，在保證駕駛室換擋距離不變的情況下，增大總的換擋杠桿比，以達到降低換擋操作力度的目的。

需要說明的是，齒轂2上的三個通槽21、與一側內錐環(huán)5配合的三個通孔22以及與另一側內錐環(huán)5配合的三個通孔22的相對位置無特殊要求。

在上述實施例中，凸臺31在同步器周向上的寬度A小于通槽21在同步器周向上的寬度B，在同步器周向上形成寬度為B-A的工作間隙，從而保證外錐環(huán)3工作時能與齒轂2錯開約半個外錐環(huán)3花鍵齒厚的距離，以使同步過程可以順利進行。

卡爪51在同步器周向上的寬度C小于通孔22在同步器周向上的寬度D，在同步器周向上形成寬度為D-C的工作間隙，且卡爪51與通孔22的工作間隙大于或等于凸臺31與通槽21的工作間隙的二分之一，即(D-C)≥1/2(B-A)，以保證同步過程完成后的撥環(huán)動作可以順利進行。

具體地，同步器的工作原理如下：齒套1和齒轂2通過花鍵配合，外錐環(huán)3凸臺31與齒轂2通槽21的槽壁抵觸，內錐環(huán)5卡爪51與齒轂2通孔22的孔壁抵觸，使外錐環(huán)3、內錐環(huán)5、齒轂2和齒套1的轉速相同；錐體6上設有連接孔，中間錐環(huán)4穿過連接孔與被同步側的齒輪連接，且中間錐環(huán)4與連接孔的孔壁抵觸，使中間錐環(huán)4、錐體6和被同步側的齒輪轉速相同。未同步前，上述兩轉速之間存在一定的差值。掛檔時，撥叉撥動齒套1做軸向移動，齒套1帶動推塊8做軸向移動，推塊8端面接觸外錐環(huán)3，并對其產(chǎn)生軸向力作用，外錐環(huán)3在軸向力的作用下，通過錐面壓向中間錐環(huán)4，中間錐環(huán)4通過錐面壓向內錐環(huán)5，內錐環(huán)5通過錐面壓向錐體6。外錐環(huán)3在中間錐環(huán)4和錐體6的帶動下相對齒轂2轉動，直到外錐環(huán)3的凸臺31貼向齒轂2通槽21的一側，此時齒套1上齒端倒角鎖止面與外錐環(huán)3花鍵鎖止面接觸進入鎖止狀態(tài)。由于撥叉的撥動力進一步加大，齒轂2通過鎖止面推動外錐環(huán)3的軸向力也進一步加大，外錐環(huán)3與中間錐環(huán)4、中間錐環(huán)4與內錐環(huán)5、內錐環(huán)5與錐體6的摩擦力也進一步加大，摩擦力產(chǎn)生摩擦力矩，即同步力矩，促使上述兩個轉速相同或基本相同，轉速差等于或趨近于零，齒套1通過鎖止面撥動外錐環(huán)3反轉，從而結束鎖止狀態(tài)，齒套1越過外錐環(huán)3，與錐體6的花鍵結合，掛檔結束。

本發(fā)明第二方面的實施例提供了一種變速箱(圖中未示出)，包括如本發(fā)明第一方面任一實施例提供的同步器。

本發(fā)明第二方面實施例提供的變速箱包括本發(fā)明第一方面任一實施例提供的同步器，因此該變速箱具有上述任一實施例提供的同步器的全部有益效果，在此不再贅述。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“軸向”、“周向”、“徑向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述的目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性，除非另有明確的規(guī)定和限定。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“連接”、“安裝”、“固定”等均應做廣義理解，例如，“連接”可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

在本說明書的描述中，術語“一個實施例”、“一些實施例”、“具體實施例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或實例。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。