[发明专利]同步器机构

说明书

本申请案有关于美国专利申请，其顺序号为632,880；632,881；632,882；632,883；632,884；633,703；633,704；633,738；633,739；633,744。这些申请的申请日期为1990年12月24日，这些申请全部已转让给本申请的受让人，在本申请中引述了这些申请，以作参考。

本发明与变速器自加力同步器机构有关。本发明具体涉及用于对多档变速器的多个速档基本平衡其换档时间及施力的机构。

在多档变速器领域中，可用同步器机构缩短全部或一部分传动比的换档时间已属常见。也属常见的是用自加力型同步器机构，来节省车辆操纵者所需的换档力，即在换档杆上的施力。由于操纵者的换档力，一般需随车辆的大小增加，故自加力型同步器机构，对重型载重汽车尤其重要。这种机构的现有技术实例可参看美国专利第2,410,511；2,896,760；3,548,983；4,413,715；4,836,348及4,869,353号等。本文引述这些专利以作参考。

上述各专利的同步器机构，包括摩擦件及牙嵌件。它们用于将一个齿轮与一根轴分别进行同步化和强制接合；还有同步环，它响应一个预加力执行摩擦件的初步接合而接合，而摩擦件的初步接合是响应牙嵌件之一在换档力作用下所作初步接合运动而实现的。同步环的运作防止牙嵌件的不同步接合并将换档力传递给摩擦件以增大其同步扭矩；以及有自加力斜面，它随同步扭矩反应为换档力提供同方向和附加的力，以进一步增大摩擦件的同步扭矩。

这些专利的同步器机构的结构，与本申请的插销式同步器机构有很大的差异。至少一部分由于这种结构差异，难以使插销式同步器机构具有上述的自加力特点。

以外，虽然这些专利的同步器机构可能大大减少换档时间和换档力，但是它们没有考虑到在全部变速范围中有不同的换档要求；也就是：一般低速档要求比高速档用更多的换档力和/或换档时间，并且降级换档一般比升级换档用较多的换档力和/或换档时间。

本发明的一个目的是提供一种自加力同步器，以便于在多档变速器中平衡换档时间和换档力。

根据本发明的一个特点，正如美国专利4,462,489号所揭示，本案予以引述以作参考，本发明的同步器机构包括：

第一摩擦装置和第一牙嵌装置，它们响应用于将径向延伸的法兰移向第一齿轮并且轴向朝着第一齿轮的换档力而分别与固定到第一齿轮的摩擦装置和牙嵌装置接合以便分别使第一齿轮与轴同步并使第一齿轮强制连接到轴上，第一牙嵌装置有轴向延伸的花键齿，该花键齿连续地配合在一对固定到轴上共同相对并轴向延伸的外花健齿齿侧面之间的空间内，配合的花健齿防止相对转动而允许相对滑动；

接合时第一及第二同步环装置动作，以阻止牙嵌装置在同步前接合，第一同步环装置由若干在圆周上间距布置的销形成，销形装置从第一摩擦装置上轴向刚性伸出并插入法兰的孔中，第二同步环装置围绕孔形成；

预加力装置，用于响应法兰在换档力作用下自零位朝第一齿轮所作的初步轴向移动而以接合力使摩擦装置接合，并进而响应产生经销传递到法兰的初步同步扭矩的摩擦装置的接合而接合同步环装置，以及将换档力通过同步环装置传递给第一摩擦装置以增大摩擦装置的接合力；

其特征在于，

与法兰连接的装置，使法兰可相对于第一牙嵌装置及轴作周向活动；

在至少外花键齿之间的一个空间上，有一个自加力第一坡面，该坡面至少在一对齿侧面的其中之一上形成，第一坡面相对于与轴的轴线及齿侧表面垂直的平面形成一个小于90°的角；

反作用装置从法兰径向内伸，进入一个空间，反作用装置有一个自加力第二坡面，该坡面基本与第一坡面平行并且响应一个方向的同步扭力而与第一坡面接合以便沿换档力的方向，在法兰上产生轴向增力，从而增大摩擦装置的接合力。

本发明的同步器机构如附图所示，附图如下：

图1是有量程型辅助部的复合变速器的示意图；

图2为沿图3中2-2线的双作用同步器机构的剖视图；

图3为沿图2中3-3线的该机构的局部剖视图；

图4为沿图2中4-4线的该机构一部分的剖图；

图5为图2及3中一个元件的透视图；

图6及6A表示图2及3中销件及柱塞元件的细节图；

图7为图1中带有牙嵌离合器的机构的局部视图，其牙嵌离合器处于接合状态；

图8及9为沿图2中8-8线的该机构有齿部分的剖视图；

图10为作用在同步器的换档法兰的轴向力及扭力的曲线图；

图11为沿图12中11-11线的另一双作用自加力同步器机构的剖视图；