КОРОМЫСЛОВОЕ УСТРОЙСТВО ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ ДЛЯ СТУПЕНЧАТОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ Российский патент 2010 года по МПК F16H63/32 

Настоящее изобретение относится к коромысловому устройству переключения передач для ступенчатой коробки передач согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.

Подобные коромысловые устройства переключения передач общеизвестны. Такие устройства приводятся в действие так называемыми штоками переключения передач, воздействующими на коромысло переключения передач, выполненное в форме качающейся скобообразной вилки переключения передач, в зоне его вершины. На концах плеч скобообразной вилки, форму которой имеет коромысло переключения передач, расположены сухари, входящие в кольцевые пазы перемещаемой в осевом направлении, соответственно переключаемой скользящей муфты.

Из WO 86/03858 уже известно коромысловое устройство переключения передач указанного в ограничительной части п.1 формулы изобретения типа, у которого коромысло переключения передач установлено с возможностью поворота на опорных цапфах, которые пропущены снаружи через соответствующие сквозные отверстия в стенке картера коробки передач и выступают внутрь него. Такие опорные цапфы вставлены в предназначенные под них посадочные гнезда, выполненные на плечах скобообразной вилки, форму которой имеет коромысло переключения передач.

Недостаток коромыслового устройства переключения передач этой известной конструкции состоит в том, что в зоне вставляемых через стенку картера коробки передач опорных цапф образуются неплотности, которые необходимо уплотнять соответствующими уплотнительными элементами, при этом всегда существует риск повторного появления подобных неплотностей в ходе длительной эксплуатации коробки передач и в результате опасность просачивания через них из картера коробки передач находящегося в нем трансмиссионного масла. Еще один недостаток коромыслового устройства переключения передач известной конструкции состоит в том, что в зоне вставляемых через стенку картера коробки передач опорных цапф стенку картера коробки передач необходимо выполнять очень прочной для возможности восприятия действующих на опорные цапфы усилий, что, например, при изготовлении картеров коробок передач из литейного чугуна приводит к увеличению затрат на разработку и изготовление отливок.

Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача разработать коромысловое устройство переключения передач указанного в ограничительной части п.1 формулы изобретения типа, которое не требовало бы выполнения сквозных отверстий в стенке картера коробки передач и тем самым позволяло бы избежать связанных с этим описанных выше недостатков.

Указанная задача решается с помощью коромыслового устройства переключения передач, отличительные признаки которого представлены в п.1 формулы изобретения. Различные предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Настоящее изобретение основано на том факте, что картер коробки передач обычно выполняют разъемным, т.е., например, выполняют состоящим из основной части (основной корпусной детали) и крышки, для возможности доступа внутрь него, и поэтому опорные элементы для установки по меньшей мере одного коромысла переключения передач можно предусматривать непосредственно на внутренней стенке картера коробки передач без необходимости просверливания или пробивания в стенке сквозных отверстий.

В соответствии с этим аналогом изобретения является коромысловое устройство переключения передач для ступенчатой коробки передач, имеющее коромысло переключения передач, которое выполнено в форме двуплечей скобообразной вилки, которая охватывает переключаемый подвижный элемент коробки передач и которая с опиранием через расположенные на ее плечах опоры установлена в картере коробки передач с возможностью поворота вокруг лежащей в основном в плоскости скобообразной вилки оси.

Для решения поставленной в изобретении задачи коромысло переключения передач предлагается устанавливать с опиранием через выполненные на плечах скобообразной вилки опорные элементы в предусмотренных на сплошной внутренней стенке картера коробки передач контропорных элементах.

Подобное выполнение опорных элементов, соответственно сопряженных с ними контропорных элементов позволяет избежать необходимости в выполнении сквозных отверстий в стенке картера коробки передач. При этом для монтажа коромысла переключения передач в картере коробки передач удается оптимально использовать факт выполнения картера коробки передач разъемным, например, состоящим из основной части и крышки, что позволяет, например, при установке крышки картера коробки передач на его основную часть вставлять опорную цапфу в предназначенное под нее посадочное гнездо, о чем более подробно сказано ниже в описании вариантов осуществления изобретения.

Опорные элементы и контропорные элементы, в принципе, могут иметь любое приемлемое исполнение. В одном из особенно предпочтительных с конструктивной точки зрения вариантов каждый из выполненных на плечах скобообразной вилки опорных элементов образован выполненными на плечах скобообразной вилки опорными поверхностями, которые по типу поверхностей поворотной цапфы установлены в предусмотренных под них на внутренней стенке картера коробки передач посадочных гнездах.

Поскольку угол поворота коромысла переключения передач обычно ограничен сравнительно узкими пределами и составляет, например, менее 30°, опорные элементы и контропорные элементы вполне достаточно выполнять с таким расчетом, чтобы они допускали поворот коромысла переключения передач именно на такой угол. Благодаря такому ограничению в еще одном из особенно предпочтительных с конструктивной точки зрения вариантов на каждом из плеч скобообразной вилки по его бокам в плоскости, перпендикулярной оси поворота коромысла переключения передач, можно выполнить по два расширения в форме круговых сегментов, боковые поверхности которых образуют опорные поверхности, а посадочные гнезда могут быть образованы опорами скольжения, которые дополняют по форме и частично охватывают сопряженные с ними опорные поверхности и не охватываемой которыми частью боковых поверхностей расширений задается возможный угол поворота коромысла переключения передач, о чем более подробно сказано ниже в описании одного из вариантов осуществления изобретения.

В особенно предпочтительном, прежде всего с точки зрения сборочной технологии, варианте осуществления изобретения каждое из посадочных гнезд предлагается выполнять на опорной поперечине, которая располагается между основной частью картера коробки передач и его крышкой в основном поперечно плоскости его разъема и которая одним своим концом установлена в основной части картера коробки передач, а другим своим концом установлена в его крышке.

В этом случае для монтажа коромысла переключения передач опорные поперечины с посадочными гнездами надевают на опорные поверхности, выполненные по типу поверхностей поворотной цапфы на плечах скобообразной вилки, после чего коромысло переключения передач вместе с опорными поперечинами помещают в картер коробки передач, вставляя при этом обращенные к его основной части концы опорных поперечин в предназначенные под них посадочные гнезда в картере коробки передач, и затем на основную часть картера коробки передач устанавливают его крышку, вставляя при этом обращенные к ней концы опорных поперечин в предназначенные под них посадочные гнезда в крышке картера коробки передач. С этой целью на концах опорной поперечины предпочтительно выполнить по опорной цапфе, одна из которых вставляется в предназначенное под нее посадочное гнездо на внутренней стороне картера коробки передач, а другая вставляется в предназначенное под нее посадочное гнездо на внутренней стороне крышки картера коробки передач.

В еще одном варианте осуществления изобретения картер коробки передач в зоне посадочных гнезд выполнен разъемным по плоскости, которая в основном параллельна плоскости, в которой лежит ось поворота коромысла переключения передач, и одна из опор скольжения каждого из посадочных гнезд выполнена непосредственно на внутренней стенке основной части картера коробки передач, а другая опора скольжения выполнена непосредственно на внутренней стенке крышки картера коробки передач.

В этом случае для монтажа коромысла переключения передач его опорными поверхностями, выполненными по типу поверхностей поворотной цапфы на плечах скобообразной вилки, помещают в выполненную на внутренней стенке картера коробки передач опору скольжения, и затем на основную часть картера коробки передач устанавливают его крышку, выполненная на внутренней стенке которой опора скольжения также при этом прилегает к сопряженной с ней опорной поверхности, выполненной на коромысле переключения передач, о чем более подробно сказано ниже в описании еще одного варианта осуществления изобретения.

Во избежание изменений в относительном положении охватываемых и охватывающих деталей в местах их посадки одна в другую вследствие различных величин их теплового расширения в варианте, в котором предусмотрено использование опорных поперечин, образующих посадочные гнезда, в следующем варианте осуществления изобретения опорные поперечины предлагается выполнять из того же материала, из которого изготавливают и картер коробки передач, соответственно его крышку.

Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере нескольких вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, на которых показано:

на фиг.1 - вид в перспективе коромысла переключения передач, установленного на двух расположенных в картере коробки передач опорных поперечинах,

на фиг.2 - вид в продольном разрезе картера коробки передач с коромыслом переключения передач, изображенным на фиг.1,

на фиг.3 - вид в продольном разрезе картера коробки передач с коромыслом переключения передач, установленным непосредственно в выполненных на внутренней стенке картера опорах скольжения и

на фиг.4 - вид в продольном разрезе картера коробки передач с двумя коромыслами переключения передач.

На фиг.1 показано коромысловое устройство 2 переключения передач с коромыслом 4 переключения передач в форме двуплечей скобообразной (качающейся) вилки, которая охватывает не показанный на чертеже переключаемый подвижный элемент коробки передач, например скользящую муфту, и которая установлена в также не показанном на чертеже картере коробки передач с возможностью поворота вокруг лежащей в основном в ее плоскости оси 6. В зоне вершины коромысла 4 переключения передач с ним взаимодействует шток 8 переключения передач, который установлен с возможностью его осевого перемещения вручную или исполнительным приводом в направлениях, обозначенных двунаправленной стрелкой 10, и который при таком своем перемещении поворачивает коромысло 4 переключения передач в одном из направлений, обозначенных двунаправленной стрелкой 12.

На концах плеч 14, 16 скобообразной вилки расположены сухари 18, 20, которые вставлены в переключаемый подвижный элемент коробки передач и перемещают его в направлениях, обозначенных двунаправленной стрелкой 22.

На каждом плече 14, 16 скобообразной вилки выполнен опорный элемент, который установлен в предусмотренных на внутренней стенке картера коробки передач контропорных (ответных опорных) элементах. Опорный элемент и взаимодействующий с ним контропорный элемент более подробно рассмотрены ниже на примере плеча 14 скобообразной вилки. Относящиеся к плечу 16 скобообразной вилки опорный элемент и контропорный элемент имеют такое же исполнение и поэтому подробно не описаны.

Выполненный на плече 14 скобообразной вилки опорный элемент 24 образован сформированными на этом плече скобообразной вилки опорными поверхностями 26, 28 по типу поверхностей поворотной цапфы. Для этого на плече 14 скобообразной вилки по его бокам в плоскости, перпендикулярной оси 6 поворота коромысла переключения передач, выполнены два расширения 30, 32 в форме круговых сегментов, боковые поверхности которых образуют опорные поверхности 26, 28.

Опорный элемент 24 установлен во взаимодействующем с ним, обозначенном общей позицией 34 контропорном элементе, который более подробно рассмотрен ниже. Контропорный элемент 34 имеет опорную поперечину 36, которая более подробно описанным ниже со ссылкой на фиг.2 образом установлена в картере коробки передач и напротив которой расположена аналогичная по своему исполнению и относящаяся ко второму плечу 16 скобообразной вилки вторая опорная поперечина 37.

На опорной поперечине 36 выполнены две обозначенные позициями 38, соответственно 40 опоры скольжения, которые дополняют по форме сопряженные с ними опорные поверхности 26, 28 и охватывают их. В соответствии с этим опоры 38, 40 скольжения образуют посадочное гнездо или отверстие под опорный элемент 24 в виде поворотной цапфы. Опоры 38, 40 скольжения лишь частично охватывают каждую из опорных поверхностей 26, 28, не охватываемой опорами скольжения частью которых при этом задается возможный угол поворота коромысла 4 переключения передач.

На фиг.2 показано изображенное на фиг.1 коромысловое устройство 2 переключения передач. Приведенное на фиг.2 изображение позволяет прежде всего пояснить, каким образом опорная поперечина 36 установлена в обозначенном общей позицией 42 картере коробки передач. Картер 42 коробки передач выполнен разъемным по плоскости 44, которая в основном параллельна плоскости, в которой лежит ось 6 поворота коромысла переключения передач, и находящаяся слева от которой в плоскости чертежа по фиг.2 часть картера ниже обозначается как его основная часть 46, а находящаяся справа от указанной плоскости 44 разъема часть картера обозначается как его крышка 48.

Опорная поперечина 36 располагается в основном поперечно плоскости 44 разъема картера коробки передач вдоль охватывающей сбоку коромысло 4 переключения передач стенки картера, как это без дополнительных пояснений следует из приведенного на фиг.2 изображения. На каждом из концов опорной поперечины 36 выполнено по опорной цапфе 50, 52, из которых обращенная к основной части 46 картера коробки передач опорная цапфа 50 вставлена в предназначенное под нее посадочное гнездо 54 на внутренней стороне картера коробки передач, а обращенная к его крышке 48 опорная цапфа 52 вставлена в предназначенное под нее посадочное гнездо 56 на внутренней стороне этой крышки.

При сборке коромыслового устройства 2 переключения передач сначала обе опорные поперечины 36, 37 устанавливают на соответствующие плечи 14, 16 скобообразной вилки, т.е. собирают друг с другом опорные элементы и контропорные элементы. Затем состоящий из коромысла 4 переключения передач и опорных поперечин 36, 37 узел помещают в открытый картер 42 коробки передач, вставляя обращенные к основной части картера коробки передач опорные цапфы в соответствующие им посадочные гнезда, например, вставляя опорную цапфу 50 в предназначенное под нее посадочное гнездо 54. После этого на основную часть 46 картера коробки передач устанавливают его крышку 48, обращенные к которой опорные цапфы вставляются при этом в соответствующие им посадочные гнезда, например, опорная цапфа 52 вставляется в предназначенное под нее посадочное гнездо 56. Путем последующего привинчивания крышки 48 картера коробки передач к его основной части 46 опорные поперечины 36, 37 надежно фиксируют в их смонтированном положении.

Как показано далее на фиг.2, выполненные на опорной поперечине 36 опоры 38, 40 скольжения лишь частично охватывают сопряженные с ними опорные поверхности 26, 28, не охватываемой опорами 38, 40 скольжения частью которых при этом задается возможный угол α поворота коромысла переключения передач.

На фиг.3 показано коромысловое устройство 102 переключения передач, которое по своей конструкции в основном аналогично изображенному на фиг.2 коромысловому устройству 2 переключения передач, совпадающие с которым элементы и детали показанного на фиг.3 коромыслового устройства переключения передач обозначены теми же позициями, но увеличенными на 100 по сравнению с позициями, которыми обозначены элементы и детали показанного на фиг.2 коромыслового устройства переключения передач. Коромысло 104 переключения передач имеет такое же исполнение, что и коромысло 4 переключения передач, и поэтому повторно подробно не рассматривается. В отличие от показанного на фиг.2 варианта сопряженные с опорными поверхностями 126, 128 опоры 138, 140 скольжения расположены не на отдельной опорной поперечине, а выполнены непосредственно на внутренней стенке основной части 146 картера коробки передач, соответственно на внутренней стенке его крышки 148, как это без дополнительных пояснений следует из приведенного на фиг.3 изображения. В соответствии с этим одна из опор скольжения расположена на основной части 146 картера коробки передач, а другая опора скольжения расположена на его крышке. При установке крышки 148 картера коробки передач на его основную часть 146 обе опоры 138, 140 скольжения совместно образуют посадочное гнездо под опорный элемент, выполненный на плече скобообразной вилки, форму которой имеет коромысло переключения передач.

При сборке подобного коромыслового устройства 102 переключения передач его коромысло переключения передач помещают в открытый картер 142 коробки передач до прилегания опорной поверхности 126 к сопряженной с ней опоре 138 скольжения. Затем на основную часть 146 картера коробки передач устанавливают его крышку 148, выполненная на которой опора 140 скольжения прилегает при этом к сопряженной с ней опорной поверхности 128. Путем последующего привинчивания крышки 148 картера коробки передач к его основной части 146 коромысло 104 переключения передач фиксируют в картере 142 коробки передач с возможностью поворота в смонтированном положении.

На фиг.4 показано изображенное на фиг.2 коромысловое устройство переключения передач, в котором помимо штока 8 переключения передач предусмотрен также второй шток 8' переключения передач, позволяющий задействовать второе коромысло 4' переключения передач. Оба коромысла 4 и 4' переключения передач установлены с возможностью поворота на общей опорной поперечине 36'. Аналогичным образом коромысловое устройство переключения передач можно выполнять не только с двумя коромыслами 4 и 4' переключения передач, как в рассматриваемом варианте, но и с большим количеством коромысел переключения передач. Для этого в опорной поперечине соответствующей длины необходимо предусмотреть соответствующее количество отверстий (посадочных гнезд) под них.

Перечень позиций и ссылочных обозначений:

2 коромысловое устройство переключения передач 4, 4' коромысло переключения передач 6 ось поворота 8, 8' шток переключения передач 10 двунаправленная стрелка 12 двунаправленная стрелка 14 плечо скобообразной вилки 16 плечо скобообразной вилки 18 сухарь 20 сухарь 22 двунаправленная стрелка 24 опорный элемент 26 опорная поверхность 28 опорная поверхность 30 расширение в форме кругового сегмента 32 расширение в форме кругового сегмента 34 контропорный элемент 36, 36' опорная поперечина 37 опорная поперечина 38 опора скольжения 40 опора скольжения 42 картер коробки передач 44 плоскость разъема 46 основная часть картера коробки передач 48 крышка картера коробки передач 50 опорная цапфа 52 опорная цапфа 54 посадочное гнездо 56 посадочное гнездо 102 коромысловое устройство переключения передач 104 коромысло переключения передач 106 ось поворота 108 шток переключения передач 110 двунаправленная стрелка 126 опорная поверхность 128 опорная поверхность 138 опора скольжения 140 опора скольжения 142 картер коробки передач 144 плоскость разъема 146 основная часть картера коробки передач 148 крышка картера коробки передач

Изобретение относится к коромысловому устройству переключения передач ступенчатой коробки передач. Коромысловое устройство (2) переключения передач содержит коромысло (4) переключения передач, выполненное в форме двуплечей скобообразной вилки и охватывающей переключаемый подвижный элемент коробки передач. Коромысло (4) переключения передач устанавлено с опиранием через выполненные на плечах (14, 16) скобообразной вилки опорные элементы (24) в предусмотренных на сплошной внутренней стенке картера коробки передач контропорных элементах (34). Картер коробки передач выполнен разъемным, предпочтительно в зоне плоскости скобообразной вилки. Опоры (38, 40) скольжения, охватывающие опорные поверхности (26, 28) коромысла (4) переключения передач, выполнены либо на опорной поперечине (36), либо выполнены непосредственно на внутренней поверхности основной части (146) картера коробки передач, соответственно на внутренней поверхности его крышки (148). Достигается прочность конструкции картера коробки передач.4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Коромысловое устройство (2) переключения передач для ступенчатой коробки передач, имеющее коромысло (4) переключения передач, которое выполнено в форме двуплечей скобообразной вилки, которая охватывает переключаемый подвижный элемент коробки передач и которая с опиранием через расположенные на ее плечах (14, 16) опоры установлена в картере (42) коробки передач с возможностью поворота вокруг лежащей в основном в плоскости скобообразной вилки оси (б), и которое с опиранием через выполненные на плечах (14, 16) скобообразной вилки опорные элементы (24) установлено в предусмотренных на сплошной внутренней стенке картера коробки передач контропорных элементах (34), при этом каждый из выполненных на плечах (14, 16) скобообразной вилки опорных элементов (24) образован выполненными на плечах (14, 16) скобообразной вилки опорными поверхностями (26, 28), которые по типу поверхностей поворотной цапфы установлены в предусмотренных под них на внутренней стенке картера (42) коробки передач посадочных гнездах (опорах 38, 40 скольжения), отличающееся тем, что на каждом из плеч (14, 16) скобообразной вилки по его бокам в плоскости, перпендикулярной оси (6) поворота коромысла переключения передач, выполнено по два расширения (30, 32) в форме круговых сегментов, боковые поверхности которых образуют опорные поверхности (26, 28), а посадочные гнезда образованы опорами (38, 40) скольжения, которые дополняют по форме и частично охватывают сопряженные с ними опорные поверхности (26, 28).

2. Коромысловое устройство переключения передач по п.1, отличающееся тем, что картер (42) коробки передач выполнен разъемным по плоскости (44), которая в основном параллельна плоскости, в которой лежит ось (6) поворота коромысла переключения передач, и состоящим из основной части (46) и крышки (48), а каждое из посадочных гнезд (опор 38, 40 скольжения) выполнено на опорной поперечине (36, 37), которая располагается в основном поперечно плоскости (44) разъема картера (42) коробки передач и которая одним своим концом установлена в основной части (46) картера коробки передач, а другим своим концом установлена в его крышке (48).

3. Коромысловое устройство переключения передач по п.2, отличающееся тем, что на каждом из концов опорной поперечины (36) выполнено по опорной цапфе (50, 52), одна из которых вставлена в предназначенное под нее посадочное гнездо (54) на внутренней стороне картера коробки передач, а другая вставлена в предназначенное под нее посадочное гнездо (56) на внутренней стороне крышки (48) картера коробки передач.

4. Коромысловое устройство переключения передач по п.1, отличающееся тем, что картер (142) коробки передач в зоне посадочных гнезд (опор 138, 140 скольжения) выполнен разъемным по плоскости (144), которая в основном параллельна плоскости, в которой лежит ось (106) поворота коромысла переключения передач, и состоящим из основной части (146) и крышки (148), и одна (138) из опор скольжения каждого из посадочных гнезд выполнена непосредственно на внутренней стенке основной части (146) картера коробки передач, а другая опора (140) скольжения выполнена непосредственно на внутренней стенке (148) крышки картера коробки передач.

5. Коромысловое устройство переключения передач по п.2 или 3, отличающееся тем, что опорные поперечины (36, 37) выполнены из того же материала, из которого выполнен и картер (42) коробки передач.