ВИЛКА ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ Российский патент 2014 года по МПК F16H63/32 

Данное изобретение относится к вилке переключения передач для осевого сдвига муфты сцепления, эта вилка имеет две секции плеч вилки, лежащие друг напротив друга и соединенные посредством секции, формирующей поперечину вилки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В настоящее время известно и доступно на рынке множество вариантов вилок переключения передач, основное назначение таких вилок переключения передач в коробке передач (часто в транспортных средствах) - выполнение осевых передвижений муфты сцепления или подобного ей устройства.

Вилки переключения передач такого типа обычно производятся из тонколистовых металлических элементов, лент листового металла, полосовых элементов или штанг.

Один пример такой вилки переключения передач представлен в патентном документе DE 10158729 А1, где предложено выполнение осевого сдвига муфты сцепления, вращающейся вокруг оси в коробке передач. Эта вилка переключения передач имеет две секции плеч вилки, лежащие друг напротив друга и соединенные посредством поперечной секции вилки, и в данном варианте эта поперечная секция вилки соединяет вилку переключения передач с переключающим штоком. Такая вилка переключения передач по существу выполнена из плоского и тонкого металлического листа. Для экономии веса современные конструкции таких вилок переключения передач содержат вырезы в подходящих местах вилки переключения передач, в частности в секциях плеч вилки. Такая доработка на завершающем этапе создания вилки переключения передач не только увеличивает ее стоимость, поскольку соответствующие устройства и производство должны быть обеспечены возможностью перфорирования подходящих вырезов, но также неблагоприятно влияет на окружающую среду. Производство таких вилок переключения передач создает отходы в виде перфорированного материала, а также требует энергии для выполнения требуемых вырезов.

ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача, лежащая в основе данного изобретения, - создать вилку переключения передач, которая имеет небольшой вес и, тем не менее, может быть изготовлена эффективным по стоимости и экологичным способом.

РЕШЕНИЕ, ВЕДУЩЕЕ К ДОСТИЖЕНИЮ ЦЕЛИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача, лежащая в основе данного изобретения, решается формированием секций плеч вилки и поперечной секции вилки из проволоки или стержня (прутка).

Это обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что вилка переключения передач может быть изготовлена особенно простым способом, а также в том, что обеспечивает особенно малый вес вилки. Поскольку при этом не требуется процессов доработок на завершающем этапе создания, в частности процессов перфорирования отверстий, уменьшающих вес (как пример), то вредные воздействия на окружающую среду, например отходы и потребление энергии, присущие указанным процессам, могут быть устранены. Причина таких уменьшений воздействия на окружающую среду заключается в том, что согласно данному изобретению соответствующие этапы производства, например перфорирование вилки переключения передач, более не требуются, что приводит к уменьшению количества отходов.

Кроме того, транспортное средство, в котором используется эта вилка переключения передач, потребляет меньше энергии, в силу особенно малой массы вилки переключения передач, выполненной в соответствии с данным изобретением, либо же уменьшение массы такой вилки переключения передач может быть использовано другим способом. По той же причине транспортное средство с вилкой переключения передач, выполненной в соответствии с данным изобретением, может быть более экологичным в работе.

Дополнительно, использование стержневой структуры делает возможным создать вилку переключения передач, которая по сравнению с вилкой переключения передач, произведенной из тонколистового металла, имеет особо малую массу.

Стержневая структура может быть образована стержневым элементом, который имеет множество изгибов, выполненных таким образом, что формируется вилка переключения передач. Этот стержневой элемент может состоять из одной части или может содержать несколько частей. Преимущество стержневого элемента по сравнению с тонкими металлическими листами состоит в меньшем весе, кроме того, соответствующий процесс изгибания не требует каких-либо дополнительных доработок.

Второй стержневой элемент предпочтительно расположен в соответствии с расположением первого стержневого элемента, в этом случае оба стержневых элемента в поперечной секции вилки переключения передач находятся на расстоянии один от другого, так что между ними имеется зазор. Такое расположение стержневых элементов по отношению друг к другу обеспечивает то преимущество, что стержневая структура приобретает определенную жесткость, и это позволяет вилке переключения передач выполнять свою функцию сдвига вращающихся муфт сцепления.

Стержневые элементы, используемые таким образом, могут обеспечивать требуемую жесткость каждый в отдельности или также одновременно. Существенным в этом случае является именно то, что стержневые элементы обладают требуемым сопротивлением усилию изгиба, что позволяет одному стержневому элементу находить поддержку со стороны другого стержневого элемента, и, таким образом, обеспечивается дополнительное преимущество в терминах сопротивляемости усилию изгиба вилки переключения передач в этой секции. Стержневые элементы могут, однако, также быть расположены в секции иным образом, например на расстоянии друг от друга таким образом, что зазор между ними не закрыт. В этом случае могут быть обеспечены соответствующие дополнительные перекладины для обеспечения жесткости, если требуется. Эти перекладины могут также обеспечиваться внутри зазора, сформированного в поперечной секции вилки.

В предпочтительном варианте осуществления стержневая структура формируется единственным отрезком проволоки. Это подразумевает, что вилка переключения передач формируется единственным отрезком проволоки, который изогнут таким образом, что он соответствует форме проволоки сдвига передач; таким образом, вилка переключения передач фактически содержит полукруг.

В предпочтительном исполнении вилки переключения передач секция, формирующая переход между поперечной секцией вилки и плечом вилки, изогнута по меньшей мере один раз. Однако также возможно, что переход имеет множественные изгибы, так что в секции, формирующей переход между поперечной секцией вилки и плечом вилки, имеется стержневой элемент, фактически проходящий линейно между отдельными изгибами.

Предпочтительно концы плеч вилки снабжены улучшающими устройствами, например скользящим башмаком, для улучшения сцепления и расцепления вилки переключения передач. Однако также возможно, что конец плеча вилки изогнут с формированием скользящего ушка, которое выполняет ту же функцию, что и скользящий башмак. Скользящее ушко может также быть снабжено материалами для уменьшения трения и/или другим скользящим башмаком. В этом случае важно только то, что форма конца плеча вилки не мешает сцеплению и расцеплению вилки переключения передач с соответствующими муфтами сцепления, а наоборот, поддерживает эти процессы.

Предпочтительно ведущий элемент расцепления изогнут по направлению наружу от внутренней стороны вилки переключения передач, так что внутренняя сторона свободна от выступов. Однако также возможно согнуть скользящее ушко в любом желаемом направлении. В этом случае важно только то, чтобы скользящее ушко не мешало функционированию вилки переключения передач.

В предпочтительном варианте осуществления стержневые элементы стержневой структуры вилки переключения передач формируются из отрезка проволоки, который фактически имеет круговое поперечное сечение. Однако поперечное сечение стержневых элемента и соответственно отрезков проволоки может иметь квадратную, прямоугольную или любую другую полигональную либо круговую форму поперечного сечения. В этом случае важно только то, что это поперечное сечение обеспечивает формирование стержневого элемента с соответствующим сопротивлением усилию изгиба, требуемым для выполнения сдвига и толкания вилки переключения передач, особенно в секции плеча вилки.

Предпочтительно вилка переключения передач прочно соединена с переключающим штоком. Это соединение предпочтительно сформировано посредством сварного соединения. Однако также возможно поместить вилку переключения передач в полостях переключающего штока и жестко соединить их между собой любым подходящим способом, например сваркой, зацеплением, склейкой или любыми разъемными способами, например винтовым соединением.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Дальнейшие преимущества, характеристики и подробности данного изобретения станут ясными при обращении к описанию предпочтительных вариантов его осуществления, представленных далее, вместе с чертежами, где на указанных чертежах:

фиг.1 - фронтальный вид вилки переключения передач в соответствии с данным изобретением, где эта вилка переключения передач расположена на переключающем штоке, при этом на каждой соответствующей стороне симметричной половины чертежа показаны различные варианты выполнения вилки переключения передач в соответствии с данным изобретением;

фиг.2 - вид сверху вариантов выполнения вилки переключения передач, в соответствии с направлением А-В на фиг.1;

фиг.3 - вид сбоку первого варианта выполнения вилки переключения передач в соответствии с данным изобретением, в соответствии с направлением E-F на фиг.1;

фиг.4 - вид сбоку второго варианта выполнения вилки переключения передач, в соответствии с направлением D-C на фиг.1;

фиг.4а - альтернативный вариант выполнения конца плеча вилки переключения передач в соответствии с данным изобретением, и

фиг.5 - возможная форма поперечного сечения стержневого элемента вилки переключения передач в соответствии с данным изобретением, по линии V-V на фиг.2.

На фиг.1 показана вилка 1 переключения передач, выполненная в соответствии с данным изобретением; эта вилка переключения передач прочно закреплена на переключающем штоке 2, предпочтительно сваркой. Однако это соединение между вилкой 1 переключения передач и переключающим штоком 2 может также быть выполнено путем склеивания или с помощью любых других неразъемных или разъемных соединений.

На фиг.1 и 2 пунктирной линией в каждом случае показана ось симметрии. На каждой соответствующей стороне от оси симметрии в каждом случае показан вариант выполнения вилки переключения передач согласно данному изобретению, причем один - пунктирной линией, а второй - непрерывной линией. Следовательно, отдельные варианты осуществления в каждом соответствующем случае могут быть воспроизведены симметричным зеркальным способом. Однако также возможно, чтобы вилка переключения передач была сформирована подобно тому, как показано на фиг.1 и 2, то есть несимметричной.

Вилка 1 переключения передач, которая показана на правой стороне от оси симметрии (непрерывной линией), имеет поперечную секцию 3 вилки с множественными изгибами. Рядом с поперечной секцией 3 вилки находится секция 4 плеча вилки. Секция 4 плеча вилки на своем конце 10 снабжена скользящим башмаком 12, который поддерживает соединение с муфтами сцепления, не показанными здесь.

Как можно видеть на фиг.1 и 2, вилка 1 переключения передач образована проволочными или стержневыми элементами 7, 8, которые разнесены между собой в поперечной секции 3 вилки. Между стержневыми элементами 7, 8 имеется, как показано на фиг.2 на виде сверху, зазор 9, который фактически выглядит как пчелиная сота. Стержневые элементы 7, 8, сохраняя некоторое расстояние между собой, фактически идут параллельно один другому, а при приближении к секции 4 плеча вилки расстояние между ними уменьшается, пока в конце концов они не подходят настолько близко один к другому, что зазор 9 закрывается. Таким образом, подразумевается, что стержневые элементы в этом месте выровнены друг относительно друга настолько, насколько это возможно. Предпочтительно стержневые элементы 7, 8 в секции 4 плеча вилки соединены друг с другом посредством сварочного шва. Однако также возможно надежно соединить между собой элементы 7, 8 путем склеивания или прессованным соединением либо любым другим подходящим способом.

На фиг.3 показан на виде сбоку переход поперечной секции 3 вилки в секцию 4 плеча вилки, вид в направлении E-F. В данном варианте показан также конец 10 секции плеча вилки согласно первому варианту выполнения вилки 1 переключения передач. Конец 10 секции плеча вилки в этом варианте снабжен скользящим башмаком 12. В идеале скользящий башмак 12 сделан из синтетического материала, который поддерживает безфрикционное соединение концов 10 секций плеч вилки с соответствующей муфтой сцепления.

Концы 11 секций плеч вилки стержневых элементов 7, 8 могут, однако, также быть сформированы в соответствии с альтернативным вариантом осуществления, показанным на фиг.4 и 4а. Конструкция конца 11 секции плеча вилки предпочтительна в таких случаях, когда стержневой элемент 7 и стержневой элемент 8 содержат единственный отрезок проволоки, то есть вилка 1 переключения передач сформирована либо двумя отдельными отрезками проволоки, как показано элементами 7 и 8, либо вилка 1 переключения передач представляет собой единственный непрерывный отрезок проволоки, и в этом случае место присоединения указанной вилки 1 переключения передач лежит внутри области переключающего штока 2.

Таким образом, как показано на фиг.4а, в случае когда элемент 7, 8 образован единственным отрезком проволоки, конец 11 секции плеча вилки фактически формируется в виде петли.

Как уже указано ранее, вилка переключения передач предпочтительно изготавливается по меньшей мере из одного отрезка проволоки. На фиг.5 показаны возможные формы поперечного сечения отрезка проволоки, соответственно стержневых элементов 7, 8. Возможные формы поперечного сечения могут содержать формы, получаемые из круговой формы, от квадратной до полигональной формы, в этом случае применима любая форма поперечного сечения проволоки, если она обеспечивает достаточное сопротивление усилию изгиба и соответствующую гибкость в процессе обработки.

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 Вилка переключения передач

2 Переключающий шток

3 Поперечная секция вилки

4 Секция плеча вилки

5 Секция плеча вилки

6 Внутренняя сторона

7 Стержневой элемент

8 Стержневой элемент

9 Зазор

10 Конец секции плеча вилки

11 Конец секции плеча вилки

12 Скользящий башмак

13 Скользящее ушко

А Расстояние

Р Стержневая структура

Изобретение относится к вилке переключения для осевого смещения муфты сцепления ручной передачи. Вилка переключения (1) имеет две противолежащих секции (4, 5) плеч вилки, соединенные между собой поперечной секцией (3) вилки и охватывающие полукольцевую внутреннюю сторону (6). При этом секции (4, 5) плеч вилки и поперечная секция (3) вилки выполнены из проволоки или стержня. 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Вилка (1) переключения передач для осевого сдвига муфты сцепления в коробке передач, имеющая две секции (4, 5) плеч вилки, лежащие друг напротив друга и соединенные между собой поперечной секцией (3) вилки,
отличающаяся тем, что секции (4, 5) плеч вилки и поперечная секция (3) вилки сформированы из проволоки или стержня (7, 8).

2. Вилка переключения передач по п.1, отличающаяся тем, что стержневой элемент (7, 8) имеет множественные изгибы.

3. Вилка переключения передач по п.1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере два стержневых элемента (7, 8) объединены для формирования вилки переключения передач.

4. Вилка переключения передач по п.3, отличающаяся тем, что в поперечной секции (3) вилки первый стержневой элемент (7) и второй стержневой элемент (8) связаны между собой и расположены таким образом, что между ними сформирован зазор (9).

5. Вилка переключения передач по п.3, отличающаяся тем, что в секции (4, 5) плеча вилки первый стержневой элемент (7) и второй стержневой элемент (8) расположены рядом друг с другом.

6. Вилка переключения передач по п.3, отличающаяся тем, что в секции (4, 5) плеча вилки первый стержневой элемент (7) и второй стержневой элемент (8) разнесены относительно друг друга.

7. Вилка переключения передач по п.3, отличающаяся тем, что первый и второй стержневые элементы (7, 8) сформированы из единого отрезка проволоки, физически представляющего собой единый структурный элемент.

8. Вилка переключения передач по п.3, отличающаяся тем, что каждый из первого и второго стержневых элементов (7, 8) сформирован из одного отрезка проволоки и они представляют собой два структурных элемента.

9. Вилка переключения передач по п.1 или 2, отличающаяся тем, что на конце (10, 11) плеча вилки (1) переключения передач имеется скользящий башмак (12).

10. Вилка переключения передач по п.1 или 2, отличающаяся тем, что стержневой элемент (7, 8) на конце (10, 11) секции плеча вилки (1) переключения передач имеет изгиб.

11. Вилка переключения передач по п.9, отличающаяся тем, что конец (10, 11) секции плеча вилки изогнут по существу так, что имеет U-образную форму.

12. Вилка переключения передач по п.11, отличающаяся тем, что изогнутый (10, 11) конец секции плеча вилки образует скользящее ушко (13).

13. Вилка переключения передач по п.12, отличающаяся тем, что скользящее ушко (13) изогнуто.

14. Вилка переключения передач по п.10, отличающаяся тем, что изогнутый конец (10, 11) секции плеча вилки снабжен скользящим башмаком (12).

15. Вилка переключения передач по п.1 или 2, отличающаяся тем, что стержневой элемент имеет по существу круговое и/или полигональное поперечное сечение.

16. Вилка переключения передач по п.1 или 2, отличающаяся тем, что стержневой элемент выполнен из металла и/или пластика.

17. Вилка переключения передач по п.1 или 2, отличающаяся тем, что стержневая структура (Р) в поперечной секции (3) вилки прочно соединена с переключающим штоком (2).