垂直轴线方向切出一半圆弧状的曲面，如图6所示，刚好与圆柱状的低档锁止销5侧面贴合，且较粗的一段有一定的长度，保证顶销7可以在弹簧6的孔内自由滑动，在同步器向两侧挂档时顶销7较粗的一段端面不与弹簧6孔口处产生卡滞，较细的一段深入弹簧6的内孔中，具有一定的导向作用，较细与较粗的一段连接处凹下去做成过渡凹槽，并带有圆角，避免在此连接部位与弹簧6干涉，也可以避免应力集中造成顶销7沿此阶梯面断裂。
[0032]同步器在从空档到挂档过程时(以挂高档为例)，滑动齿套4离开空档位置向高档锥环I 一侧移动，高档锥环I与高档锁止销2是通过过盈配合铆接连接的，低档锥环3与低档锁止销5也是通过过盈配合铆接连接的，滑动齿套4在空档位置时，滑动齿套4的三个孔侧面与低档锥环3上的低档锁止销5侧面完全贴合，但滑动齿套4的另外三个孔侧面与高档锥环I上的高档锁止销2侧面未贴合。
[0033]滑动齿套4离开空档位置后，滑动齿套4带动低档锁止销5 —起旋转，这时滑动齿套4的三个孔侧面与低档锥环3上的低档锁止销5侧面未贴合。低档锁止销5的旋转使弹簧6被压缩，弹簧6又装在高档锥环周向圆柱孔内，在弹簧6压缩力推动作用下，高档锥环I和高档锁止销2沿周向旋转一定的角度，此时滑动齿套4的另外三个孔侧面与高档锥环I上的高档锁止销2侧面完全贴合，这时滑动齿套4与高档锁止销2处于预锁止位置，此过程称为同步器自锁过程，这为后面的锁止过程做好了准备。
[0034]随着滑动齿套4在换挡力作用下继续向高档锁止销2轴向移动，滑动齿套4的孔边倒角面与高档锁止销2侧面倒角面相接触，这样就使得滑动齿套4与高档锁止销2锁止面贴合处于锁止状态。在转速差的存在和换挡力作用下，高档锥环I与高档齿轮的贴合锥面间产生摩擦力矩和拨环力矩，当转速差达到相等时，摩擦力矩消失，高档锥环I和高档锁止销2在拨环力矩的作用下回转同样的角度，此时滑动齿套4在换挡力的作用下继续轴向移动与高档齿轮通过花键实现啮合，这样同步器就挂到了高档。
[0035]上述预锁止过程中弹簧6被压缩产生压缩力，弹簧6会对其配合的低档锁止销5的侧面产生很大的压缩力，由于弹簧6端面是圆环状、低档锁止销5是圆柱体，两者的接触部分仅为两点接触，这样就很快将锁止销的侧面压上凹痕。随着换挡次数增多会压出很深的凹坑，凹坑的存在造成弹簧6被压缩量减小从而造成压缩力降低，压缩力降低造成推动高档锁止销2旋转移动角度的力变小，高档锁止销2旋转至与滑动齿套4三个孔边接触的时间太长，不能很快达到预锁止位置。在未达到预锁止位置(也就是未旋转至指定位置)时滑套已经越过锁止面从而造成同步器不能完成锁止过程实现转速差相等，这样就会造成同步器挂档打齿异响问题的发生。所以同步器弹簧6的压力大小，会造成自锁过程的不可靠，后续也就无法完成锁止过程，造成同步器的挂档失效。
[0036]参与自锁过程的主要零件有:弹簧6，高档锁止销2、低档锁止销5、顶销7、同步器滑动齿套4。而高档锥环I是高档锁止销2和弹簧6的安装及支撑体、低档锥环3是低档锁止销5的支撑体，间接地参与了自锁过程，本发明通过三种方式增大弹簧6与低档锁止销5之间的受力面积，降低了单位面积的压强，避免了由于低档锁止销5的损坏而导致的弹簧6有效压缩距离变短问题，从而保证同步器具有足够的自锁力。
[0037]I)第一种方式弹簧结构的特殊改进，普通的弹簧是圆柱螺旋弹簧，第一种自锁机构是将弹簧贴合低档锁止销的一端改成直径渐进变小的尾部尾状，将渐进变小的尾部进行挤压压缩，形成一段层次较为紧密的多层状弹簧结构，并在多层状弹簧的端面上挤压出一个圆弧状的曲面，该曲面刚好与圆柱状的低档锁止销5侧面贴合，大大降低了弹簧对低档锁止销的作用力。
[0038]2)第二种方式中柱体状圆盘的加工比较简单，但圆柱螺旋弹簧的端部与柱体圆盘的固定方式需要特别牢固，要从工艺加工方面控制，一般通过点焊等方式来连接。
[0039]3)第三种方式中顶销的结构设计是个难点，顶销的设计，一方面不与相配合零件干涉，保证换挡顺畅性，另一方面，应具有一定的强度和疲劳寿命，不随同步器挂档使用而发生断裂。
[0040]上述三种方式均增大弹簧与低档锁止销之间的受力面积，降低了单位面积的压强，这样就保证了同步器具有足够的自锁力。从而避免了同步器因锁止不可靠失去同步过程产生打齿现象，发生同步器损坏。
【主权项】
1.一种同步器自锁机构，其特征在于，包括高档锥环(I)和低档锥环(3)，高档锥环(I)上穿插设有高档锁止销(2)，低档锥环(3)上穿插设有低档锁止销(5)，高档锥环(I)和低档锥环(3)之间设有滑动齿套(4)，滑动齿套(4)上设有两组孔，两组孔不等分分布，分别套装高档锁止销(2)和低档锁止销(5)，高档锥环(I)的周向上设有与低档锁止销(5)配合的弹簧￠)，所述弹簧(6)为能够增大其与低档锁止销(5)传力面积的一端并紧折叠嵌入状弹簧(6-1)或带柱体圆盘弹簧￠-2)，或弹簧(6)与低档锁止销(5)之间设有能够增大二者之间传力面积的顶销(7)。2.根据权利要求1所述的一种同步器自锁机构，其特征在于，高档锥环(I)上穿插设有三个高档锁止销(2)，低档锥环(3)上穿插设有三个低档锁止销(5);滑动齿套(4)上设有六个孔，相间隔的三个孔为一组，两组孔分别套装高档锁止销(2)和低档锁止销(5);高档锥环(I)的周向上设有三个与低档锁止销(5)配合的弹簧(6)。3.根据权利要求1所述的一种同步器自锁机构，其特征在于，一端并紧折叠嵌入状弹簧(6-1)与低档锁止销(5)接触的一端为多层状弹簧，且多层状弹簧的端面上设有与低档锁止销(5)配合的圆弧面。4.根据权利要求1所述的一种同步器自锁机构，其特征在于，带柱体圆盘弹簧(6-2)包括弹簧(6)和柱体圆盘，柱体圆盘固定在弹簧(6)与低档锁止销(5)接触的一端上，且柱体圆盘的端面上设有与低档锁止销(5)配合的圆弧面。5.根据权利要求4所述的一种同步器自锁机构，其特征在于，弹簧(6)和柱体圆盘通过焊接固定。6.根据权利要求1所述的一种同步器自锁机构，其特征在于，顶销(7)为阶梯状柱体结构，其粗端的端面上设有与低档锁止销(5)配合的圆弧面，其细端穿插设在弹簧(6)的内部。7.根据权利要求1所述的一种同步器自锁机构，其特征在于，顶销(7)的粗端和细端的连接处设有过渡凹槽。
【专利摘要】本发明公开了一种同步器自锁机构，包括高档锥环和低档锥环，高档锥环上穿插设有高档锁止销，低档锥环上穿插设有低档锁止销，高档锥环和低档锥环之间设有滑动齿套，滑动齿套上设有两组孔，两组孔不等分分布，分别套装高档锁止销和低档锁止销，高档锥环的周向上设有与低档锁止销配合的弹簧，所述弹簧为能够增大其与低档锁止销传力面积的一端并紧折叠嵌入状弹簧或带柱体圆盘弹簧，或弹簧与低档锁止销之间设有能够增大二者之间传力面积的顶销。本发明能够避免同步器因自锁不可靠而失去同步过程发生打齿现象，防止了同步器损坏。
【IPC分类】F16D23/02
【公开号】CN105179510
【申请号】
【发明人】魏小强, 李建峰
【申请人】陕西法士特汽车传动集团有限责任公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月29日