ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ ПРИВОДА ОТ КУЛИСЫ РЫЧАГА ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ Российский патент 2020 года по МПК F16H63/30 F16H63/20 F16H61/28 

Настоящее изобретение относится к устройству для переключения передач коробки передач транспортного средства, в частности, грузового автомобиля, выполненной в виде коробки передач с муфтами переключения передач.

(ХY)-исполнительные механизмы передачи и паза селектора, называемые в последующем «XY-исполнительными механизмами коробки передач», обычно используют в коробках передач с муфтами переключения передач, которые осуществляют силовое замыкание определенной передачи с помощью синхронизирующего устройства. Такая коробка передач содержит первое главное направление, именуемое в последующем Х-направлением, которое проходит параллельно к осям вращения валов коробки передач, и второе главное направление, именуемое в последующем направлением Y, которое проходит ортогонально направлению Х. Место соединения обычно образовано несколькими тягами переключения. Каждая тяга переключения стационарно соединена с помощью штока вилки переключения передач с вилкой переключения передач. Шток вилки переключения передач проходит обычно параллельно направлению Х. Вилки переключения передач соединены с геометрическим замыканием с муфтами переключения передач. Посредством перемещения на валу коробки передач в направлении Х муфты переключения передач обеспечивают силовое замыкание между валом и зубчатым колесом. Комбинация «тяга переключения – шток вилки переключения передач – вилка переключения передач» укреплена с возможностью перемещения в направлении оси коробки передач.

Компактного варианта механизма достигают за счет того, что тяги переключения соединены непосредственно с вилками переключения передач и укреплены на штоках вилок переключения передач с возможностью перемещения в осевом направлении. При этом также может быть закреплен лишь один шток вилки переключения передач, на котором направляют все тяги переключения.

Каждая тяга переключения содержит выемку. Она с помощью входящего в зацепление с геометрическим замыканием исполнительного звена XY-исполнительного механизма коробки передач, именуемого в последующем «пальцем переключения передач», обеспечивает возможность перемещения тяги переключения в направлении Х коробки передач. Если не включена ни одна передача, муфты переключения передач находятся в нейтральном положении и зубчатые колеса укреплены на валу без силового замыкания. В этом положении выемки тяг переключения образуют паз селектора, через который палец переключения передач может быть перемещен с движением выбора поперечно главной оси коробки передач. Для создания силового замыкания ступени зубчатого редуктора палец переключения передач затем выполняет движение переключения. При этом он перемещает комбинацию «тяга переключения – шток вилки переключения передач – вилка переключения передач» в направлении главной оси коробки передач для того, чтобы с помощью муфты переключения передач и блока синхронизации обеспечить соединение между валом и зубчатым колесом без возможности поворота. Оба движения пальца переключения передач являются обычно поступательными и взаимно ортогональными.

Исполнения пальца переключения передач, которые обуславливают во время движения переключения или выбора движение скольжения или движение обкатки в контакте пальца переключения передач с тягой переключения, требуют особо конструктивного исполнения. Поскольку движение переключения постоянно осуществляют с относительно высокой силой, контактная поверхность должна быть выполнена соответствующим образом износостойкой. К тому же относительное движение в месте контакта всегда приводит к уменьшению коэффициента полезного действия и увеличению износа механизма управления.

При нахождении коробки передач в нейтральной позиции существует возможность того, что в случае, если движение выбора не было выполнено чисто, с помощью пальца переключения передач произойдет движение одновременно двух тяг переключения. Переключение одновременно двумя тягами переключения привело бы к разрушению коробки передач. Обычно этому препятствуют с помощью затратного в конструктивном отношении предохранительного механизма, который позволяет пальцу переключения передач перемещать лишь одну тягу переключения.

Если включена передача, то в этом случае существует возможность перемещения другой тяги переключения также из нейтрального положения в положение переключения, поскольку она не удерживается в нейтральном положении. Обычно этому препятствуют также с помощью дорогостоящего в конструктивном отношении предохранительного механизма или фиксации, в результате чего происходит фиксация не являющихся активными тяг переключения.

Обычно палец переключения передач и предохранительный механизм образуют единый блок, который перемещают в целом для выполнения движения выбора. Это ведет к тому, что при движении выбора необходимо постоянно перемещать относительно большие массы и, тем самым, расход энергии для ускорения и торможения пальца переключения передач является относительно высоким. Такой предохранительный механизм известен из заявки DE 10 2006 005 249 А1.

Обычно движение выбора и переключения пальца переключения передач осуществляют с помощью отдельных исполнительных механизмов, которые с помощью механизма штанг определяют нужное движение для пальца переключения передач. Эта форма исполнения, например, в соответствии с заявкой DE 10 2006 005 249 А1, обуславливает, однако, повышенную потребность в конструктивном пространстве в коробке передач, так как два исполнительных механизма расположены частично поперечно главному направлению коробки передач.

Фиг. 1 показывает обычный исполнительный механизм коробки передач для осуществления движения переключения в соответствии с заявкой DE 10 2006 005 249 А1. Схематически показан исполнительный механизм 50 коробки передач с исполнительным механизмом 52 для выбора ветви схемы переключения передач и с исполнительным механизмом 54 для выполнения движения переключения. В случае исполнительного механизма 52 речь идет о электромеханическом исполнительном механизме. В случае исполнительного механизма 54 речь идет о гидравлическом или пневматическом исполнительном механизме. Выбор ветви схемы переключения передач производят путем приведения в действие исполнительного механизма 52, который перемещает в осевом направлении вал 56 переключения передач. Для поворота вала 56 переключения передач предусмотрен гидравлический исполнительный орган 54, который содержит направляемый в цилиндре 78 поршень 80, соединенный с поршневым штоком 78, выведенным с герметизацией из цилиндра 78. Поршневой шток 76 шарнирно укреплен на рычаге 74 переключения передач, кольцеобразный концевой участок 72 которого посажен на вал 56 механизма переключения передач. Кольцеобразный концевой участок 72 содержит в своей области внутреннего периметра пазы 70, которые входят в зацепление с выполненными на валу 56 переключения передач ребрами 68, в результате чего образован зубчатый венец. За счет этого приведение гидравлического исполнительного механизма 54 в действие приводит к повороту вала 56 переключения передач. В результате этого обеспечено, что кольцеобразный концевой участок 72 не перемещается в осевом направлении вместе с валом 56 переключения передач при перемещении последнего в осевом направлении. С этой целью рычаг 74 переключения передач может опираться, например, о не изображенный корпус. Валу 56 переключения передач, кроме того, придан палец 58 переключения передач, который выполнен в виде кулачка вала 56 переключения передач. Тем самым палец 58 переключения передач при осевом перемещении вала 56 переключения передач перемещается в направлении своей продольной оси. Если поворот вала 56 переключения передач вокруг его продольной оси осуществляют с помощью гидравлического исполнительного механизма 54, это ведет к тому, что палец 58 переключения передач изменяет свое радиальное положение относительно вала 56 переключения передач.

В изображенном положении палец 58 переключения передач был ориентирован с помощью штока 62 вилки переключения передач из в общей сложности трех вилок 60, 62, 64 переключения передач, поскольку вал 56 переключения передач был перемещен соответствующим образом в осевом направлении с помощью электромеханического исполнительного механизма 52. Последующее теперь движение поршня 80 вперед относительно изображенного ведет к тому, что палец 58 переключения передач перемещает выравненный им шток 62 вилки переключения передач также вперед, чтобы осуществить движение переключения, как это показано соответствующими стрелками.

В случае изображенного исполнительного механизма 50 коробки передач валу 56 переключения передач придано, далее, блокировочное устройство 66. Это блокировочное устройство 66 содержит выполненный с кольцевой формой верхний участок, которым оно насажено на вал 56 переключения передач. Блокировочное устройство 66 перемещается в осевом направлении вместе с валом 56 переключения передач; оно может, однако, не поворачиваться вместе с валом 56 переключения передач, например, вследствие пригодного опирания о не изображенный корпус. Поэтому блокировочное устройство удерживает своим нижним, выполненным в виде упора участком не выбранные штоки 60, 64 вилки переключения передач в нейтральном положении. Ветвь схемы переключения передач или один из штоков 60, 62, 64 вилки переключения передач выбирают посредством приведения в действие электромеханического исполнительного механизма 52, чтобы переместить вал 56 переключения передач и с ним палец 58 переключения передач в продольном направлении вала 56 переключения передач. В изображенном случае палец 58 переключения передач был выравнен средним штоком 62 вилки переключения передач.

Движение переключения выполняют за счет приведения в действие гидравлического исполнительного механизма 54. Для этого цилиндр 78 нагружают давлением, в результате чего поршень 80 движется вперед относительно изображения. Это ведет к тому, что вал 56 переключения передач поворачивается относительно изображения по часовой стрелке, в результате чего палец 58 переключения передач перемещает шток 62 вилки переключения передач вперед относительно изображения, чтобы осуществить движение переключения.

Недостаток этого устройства заключается в том, что для размещения исполнительного механизма коробки передач необходимо большое конструктивное пространство. В частности, проходящий поперечно главной оси коробки передач или штокам вилки переключения передач вал 56 переключения передач или прифланцованный в удлинении (исполнительный механизм 52 требуют относительно большой ширины исполнительного механизма коробки передач. К тому же размещенный со смещением в осевом направлении исполнительный орган 54 увеличивает конструктивное пространство, необходимое для размещения исполнительного механизма 50.

Задачей настоящего изобретения является создание такого механизма переключения, с помощью которого решают названные выше проблемы и к тому же он отличается высокой степенью интеграции. Под этим следует понимать уменьшение конструктивного пространства, частей и расходов.

Эта задача решается с помощью независимых пунктов формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствования являются предметом дополнительных пунктов формулы изобретения.

Исполнительный механизм коробки передач предпочтительно содержит рабочий цилиндр. Он перемещает палец переключения передач с помощью переключающего поршневого штока. Палец переключения передач входит с геометрическим замыканием с зацеплением в паз тяги переключения, в результате чего тяга переключения с вилкой переключения передач на штоке вилки переключения передач может быть поступательно перемещена. В состоянии контакта пальца переключения передач и тяги переключения не происходит никакого движения скольжения или качения, так что место контакта не должно быть выполнено с учетом движения скольжения или качения. Так как в случае соединения речь идет о соединении с геометрическим замыканием, происходит перенос движения пальца переключения передач непосредственно на тягу переключения. Это повышает коэффициент полезного действия этого регулировочного соединения, поскольку отсутствует необходимость в использовании энергии для преодоления трения при скольжении или трения сцепления в месте контакта. Движение переключения, которое палец переключения передач выполняет в случае этого механизма, представляет собой поступательное движение в главном направлении коробки передач. За счет этого можно отказаться от дорогостоящего преобразования, которое поступательное движение исполнительного органа преобразует в движение поворота пальца переключения передач. Это позволяет разместить исполнительный орган и рычажный механизм ближе на коробке передач, что повышает степень интеграции коробки передач.

Для обеспечения возможности зацепления нескольких тяг переключения одним пальцем переключения передач палец переключения передач укреплен на оси переключающего поршня с возможностью вращения. Каждое другое относительное движение между пальцем переключения передач и переключающим поршнем блокировано соединением. Такая конструкция позволяет выполнять движение выбора паза селектора в виде вращательного движения вместо поступательного. Затрачиваемая при этом энергия отчетливо меньше по сравнению со случаем поступательного движения, поскольку при этой конструкции необходимо лишь привести в движение палец переключения передач.

Для передачи вращательного движения на палец переключения передач исполнительный орган выполняют в соответствии с пунктом 3 непосредственно в виде вращательного исполнительного механизма и соединяют с пальцем переключения передач. Преобразования не требуется. То есть, вращательный исполнительный орган может быть размещен коаксиально оси переключающего поршня. Это уменьшает потребное пространство для встраивания элементов исполнительного органа. За счет компоновки вращательного исполнительного органа без промежуточно включенной передаточной ступени отчетливо уменьшается инерционность устройства для выполнения движения выбора, что обеспечивает возможность непосредственного и быстрого вращательного движения и улучшает коэффициент полезного действия механизма.

Во избежание сбоя, при котором происходит одновременное движение нескольких тяг переключения вместе с пальцем переключения передач, в соответствии с пунктом 4 сообщающиеся крепежные элементы тяг переключения для пальца переключения передач расположены таким образом, что минимально возможное расстояние между двумя крепежными элементы больше ширины контактной поверхности пальца переключения передач.

Только эта одна конструктивная мера препятствует одновременному движения двух тяг переключения, что может привести к разрушению коробки передач. За счет этого можно отказаться от дорогостоящего в конструктивном отношении блокировочного механизма. Также при движении выбора за счет этого отпадает необходимость в перемещении дальнейших масс. За счет этого улучшают коэффициент полезного действия и быстродействие механизма.

Для предотвращения нежелательного перемещения тяг переключения из нейтрального положения, в соответствии с пунктом 5 описана стопорная шайба. Она стационарно укреплена на валу поворотного исполнительного механизма. Крепежные элементы тяг переключения содержат на верхней стороне соответственно паз, через который может передвигаться стопорная шайба. За счет зацепления с пазом тяги переключения стопорная шайба препятствует перемещению тяги переключения из нейтрального положения. Стопорная шайба обеспечивает удержание в нейтральном положении тяг переключения, которые не переключают. Для обеспечения для пальца переключения передач поступательного перемещения одной тяги переключения стопорная шайба оснащена пазом, сквозь который может быть введен крепежный элемент тяги переключения. Пальцы переключения передач и стопорные шайбы укреплены неподвижно относительно друг друга и ориентированы таким образом, что паз и палец переключения передач постоянно указывают в одном и том же направлении к оси поворотного исполнительного механизма.

Это исполнение обладает по сравнению с уровнем техники тем преимуществом, что для реализации этих функций центрирования вместо дорогостоящего в конструктивном отношении блокировочного механизма достаточно использования лишь стопорной шайбы с несложной геометрической формой. За счет этого достигают снижения инерции масс для движения выбора, из чего следуют преимущества применительно к скорости выбора и коэффициенту полезного действия. К тому же за счет этой конструкции стопорной шайбы существенно упрощается процесс изготовления предохранительного устройства, что ведет к уменьшению количество конструктивных элементов и расходов.

В последующем изобретение описано на основании предпочтительных промеров исполнения со ссылкой на приложенные чертежи.

Фигуры показывают по отдельности:

Фиг. 1 показывает вид на обычный исполнительный механизм коробки передач

Фиг. 2 показывает пример исполнения для ХY-исполнительного механизма для коробки передач

Фиг. 3 показывает увеличенный детальный вид на укрепленный с возможностью вращения палец по фиг. 2

Фиг. 4 показывает вид примера исполнения двухсекционного пальца

Фиг. 5 показывает в сечении ХY-исполнительный механизм по фиг. 2

Фиг. 6 показывает увеличенный детальный вид на стопорную шайбу по фиг. 2

Фиг. 2 показывает фрагмент соответствующего изобретению примера исполнения для XY-исполнительного механизма для коробки передач.

Ссылочным обозначением 25 обозначен шток вилки переключения передач, на котором с возможностью перемещения в осевом направлении укреплены тяги 20, 22 и 24. Каждая тяга переключения соединена с (не изображенными здесь) вилками переключения передач, которые могут перемещать соответствующие муфты переключения передач на валах коробки передач. Далее, в настоящем примере исполнения каждая тяга переключения содержит две выемки 20-а, 22а и 24а для пальца переключения передач и 20b, 222b и 24b для стопорной шайбы, которые еще будут описаны ниже более подробно. На фиг. 2, например, отчетливо видна выемка 24а для пальца переключения передач и выемка 24b для стопорной шайбы. Далее, палец 10 переключения передач содержит участок 10в пальца. В показанном на фиг. 2 состоянии участок 10а пальца находится в зацеплении с выемкой 22а тяги 22 переключения. Палец 10 укреплен на валике 12 вилки переключения передач без возможности перемещения в осевом направлении. Далее, палец 10 переключения передач содержит осевой удлинительный участок 10b, который проходит на фиг. 2 влево. При этом речь идет об участке полого вала, в котором участок поворотного вала поворотного исполнительного механизма 16 находится в состоянии зацепления и обеспечивает соединение без возможности поворота. Поворотный исполнительный механизм 16, в данном случае слева на рисунке, обеспечивает вращение пальца 10 переключения передач, в результате чего участок 10а пальца может быть повернут в требуемую угловую позицию, за счет чего он может входить в зацепление с выемками 20а, 22а или 24а. С помощью поворотного исполнительного механизма 16 осуществляют движение выбора паза селектора пальца 10 переключения передач, поскольку участок 10а пальца переключения передач переводят в нужную выемку, в данном случае, например, 22а, тяги 22 переключения, чтобы при описанном ниже поступательном движении пальца переключения передач выбрать соответствующий паз селектора.

Таким образом, при этом особенность заключается в том, что выбор паза селектора осуществляют посредством вращательного движения, причем поворотный исполнительный механизм 16 находится в позиции параллельно валику 12 вилки переключения передач, штоку 25 вилки переключения передач, а также валам коробки передач, что обеспечивает малое конструктивное пространство для монтажа. Следующее преимущество возникает за счет вращения, так как при одинаковой скорости выбора паза селектора на конце места соединения коробки передач пальца 10 переключения передач требуется малая по величине энергия. Поэтому исполнительный механизм выбора паза селектора может быть выполнен с меньшими размерами или работать быстрее при той же мощности. Следующее преимущество заключается в том, что за счет исполнения исполнительного механизма выбора паза селектора в качестве поворотного исполнительного механизма 16 ось вращения ориентирована коаксиально оси описанного ниже исполнительного механизма или переключающего поршня 14, за счет чего могут быть осуществлены весьма непосредственная передача движения выбора паза селектора и движения переключения на палец 10 переключения передач и по сравнению с фиг. 1 существенно уменьшено потребное пространство для встраивания.

Таким образом, поворотный исполнительный механизм 16 соединен с пальцем 10 переключения передач свободно линейно-аксиально, находясь в зацеплении с пальцем переключения передач без возможности поворота.

Помимо этого, на фиг. 2 показана стопорная шайба 26, которая неподвижно в осевом направлении расположена в фиксаторе 42. Кроме того, она находится в зацеплении без возможности поворота, однако, с возможностью перемещения в осевом направлении с аксиальным удлинительным участком 10b пальца 10 переключения передач и содержит выемку 26а, которая расположена таким образом, что в направлении поступательного движения она ориентирована коаксиально участку 10а пальца 10 переключения передач. Более точное описание конструкции и функции стопорной шайбы 26 приведено ниже со ссылкой на фиг. 6.

На фиг. 3 показан перспективный вид на XY-исполнительный механизм, который показывает, в частности, те конструктивные элементы, которые необходимы для переключения или для выбора передачи.

Как уже было указано, палец 10 переключения передач стационарно в осевом направлении соединен с валиком 12 вилки переключения передач, в результате чего поступательное движение валика 12 вилки переключения передач вдоль ее оси в направлении Х обуславливает также поступательное движение пальца 10 переключения передач. Валик 12 вилки переключения передач соединен с поршнем 14, который направляют в цилиндре 15. Поршень 14, валик 12 вилки переключения передач и цилиндр 15 образуют в совокупности исполнительный механизм 17 переключения передач. Если, например, поршень 14 перемещается на фигуре влево, то валик 12 вилки переключения передач и также связанный с ней палец 10 переключения передач двигаются влево, что ведет к тому, что тяга 20, 22, 24 переключения, поскольку она находится в зацеплении с участком 10а пальца переключения передач, также перемещается влево, в результате чего находящаяся в активном соединении с тягой переключения вилка переключения передач, которая здесь не изображена, включает нужную передачу. По тому же принципу действия производят также включение передачи при движении вправо.

При этом особенность заключается в том, что как устройство 17 исполнительного механизма переключения передач, которое показано на фиг. 3 справа, так и устройство 16 поворотного исполнительного механизма, показанное на фиг. 3 слева, расположены с параллельной ориентацией относительно штока 25 вилки переключения передач и главных осей коробки передач, что обеспечивает малое пространство для встраивания. Далее, здесь предусмотрено фиксирующее устройство 18, которое обеспечивает фиксацию валика 12 вилки переключения передач в определенных позициях, в результате чего при осуществлении выбора передачи фиксирующее устройство 18 предотвращает возможность движения валика 12 вилки переключения передач из этой позиции. Это создает преимущество, выраженное в том, что устройство 17 исполнительного механизма переключения передач после процесса переключения передачи можно удерживать в позиции без затрат энергии.

Ниже описана фиг. 4, на которой показан специальный пример исполнения выполненного двухсекционным пальца 10 переключения передач. Фиг. 4а показывает вид в сечении спереди, а фиг. 4b показывает вид в сечении со стороны.

Палец 10 переключения передач состоит из селектора 20 паза, а также из поворотного элемента пальца переключения передач. Говоря точнее, предусмотрены три раздельно выполненные поворотные пальцы 30, 32 и 34 переключения передач, один для каждого паза селектора. Селектор 28 паза неподвижно в осевом направлении соединен со штоком 12 вилки переключения передач, в результате чего движение валика 12 вилки переключения передач передается на селектор 28 паза. К тому же селектор 28 паза оснащен не изображенным здесь поворотным исполнительным механизмом с возможностью вращения. Селектор 28 паза содержит выемку 29. Дополнительно к этому каждый отдельный поворотный палец 30, 32 и 34 содержит соответствующий участок 30а, 32а и 34а зацепления, которые соответственно могут быть введены в зацепление с выемкой 29. В настоящем изображении участок 32а зацепления поворотного пальца 32 переключения передач находится в зацеплении с выемкой 29 селектора 28 паза, в результате чего средний поворотный палец 32 переключения передач соответствующим образом двигается при поступательном движении валика 12 вилки переключения передач.

Каждый из поворотных пальцев переключения передач оснащен отверстием 33, которые расположены коаксиально на одной прямой в направлении оси 35 вращения и через которые проведен не изображенный элемент оси вращения. Если, например, как показано на фиг. 4, при поступательном движении валика 12 вилки переключения передач происходит движение среднего поворотного пальца 32 переключения передач, то поворотный палец 32 поворачивается вокруг оси 35 вращения, в результате чего происходит соответствующее движение участка пальца переключения передач, расположенного напротив участка 32а зацепления, и выполняется процесс переключения передачи. Таким образом, за счет поворота селектора 28 паза из числа поворотных пальцев 30, 32 и 34 переключения передач может быть выбран желаемый поворотный палец переключения передач.

При этом особое преимущество заключается в том, что сам селектор паза может быть выполнен с меньшими и более удобными размерами и, следовательно, движение селектора паза может быть выполнено существенно легче. Таким образом, исполнительный механизм выбора паза селектора может быть выполнен менее производительным или при той же мощности может производить переключение быстрее, нежели это известно из уровня техники, так как для функции выбора паза селектора более нет необходимости в движении всего пальца переключения передач в целом и необходимо движение только лишь селектора 28 паза.

Альтернативно каждый из поворотных пальцев переключения передач может быть укреплен на собственной оси вращения, причем оси расположены, например, на сегменте дуги, центр которой лежит на оси поворотного исполнительного механизма.

В случае фиг. 5а/b речь идет об увеличенном изображении вида в сечении через XY-исполнительный механизм, аналогичный показанному на фиг. 2.

В последующем приведено описание формы исполнения, при которой невозможно одновременное движение двух тяг переключения во избежание путем этого непреднамеренного включения двух передач одновременно, что привело бы к разрушению коробки передач. За счет этого обычный механизм блокировки ошибочного переключения становится излишним.

Фиг. 5а/5b показывает в мельчайших подробностях тяги 20, 22 и 24 переключения, которые на имеющих форму гильзы участках укреплены с возможностью перемещения в осевом направлении на (не изображенном) штоке 25 вилки переключения передач. Фиг. 5а показывает вид в сечении спереди, а фиг. 5b показывает вид в сечении сбоку. Каждая тяга переключения содержит участок 20с, 22с и 24с зацепления, в котором соответственно предусмотрена выемка 20а, 20b и 20с. Параллельно штоку 25 вилки переключения передач расположен противолежащий валик 12 вилки переключения передач, на котором без возможности поворота укреплен палец 10 переключения передач. Палец 10 переключения передач изображен с участком 10а пальца в позиции, в которой участок 10а пальца находится в зацеплении с выемкой 22а. Это означает, что в этой позиции поступательное перемещение пальца 10 переключения передач обуславливает поступательное движение тяги 22 переключения. Если теперь для выбора другого паза селектора палец 10 переключения передач вращается, чтобы переместить участок 10а пальца либо в выемки 20а тяги 20 переключения, либо в выемку 24а тяги 24 переключения, участок 10а пальца должен быть повернут либо по часовой стрелке, как на фиг.5, либо против часовой стрелки.

Участок 10а пальца имеет заранее заданные размеры. Говоря точнее, он имеет ширину 10d контактной поверхности, размеры которой выбраны таким образом, что участок 10а пальца может быть надежно введен в зацепление с выемкой 20а, 22а или 24а. Между выемками 20а, 22а и 24а предусмотрены расстояния 38 с также заранее определенными размерами, которые должен преодолеть участок 10а пальца, чтобы обеспечить возможность перевода участка 10а пальца в следующую выемку. При этом расстояние 38 выбрано таким образом, что оно больше ширины 10d контактной поверхности участка 10а пальца. За счет этого может быть исключена возможность того, что при не корректном вращении пальца переключения передач участок 10а пальца случайно войдет с зацеплением в две выемки двух тяг переключения, за счет чего надежно предотвращают разрушение коробки передач. В результате этого более нет необходимости в обычном механизме блокировки ошибочного переключения.

Фиг. 6 показывает форму исполнения стопорной шайбы 26 для обеспечения возможности движения тяг 20, 22, 24 переключения в направлении Х, предотвращения этого движения или удержания тяг 20, 22, 24 в нейтральном положении. За счет отверстия 26d стопорная шайба имеет геометрическое замыкание и может быть соединена без возможности поворота с пальцем 10 переключения передач или с удлинительным участком пальца 10b переключения передач таким образом, что возможно поступательное относительное движение между стопорной шайбой 26 и удлинительным участком 10b. Стопорная шайба 26 оснащена выемкой 26а, основная протяженность которой проходит в радиальном направлении относительно направления 26f вращения и которая открыта в направлении края стопорной шайбы. Ширина 26b выемки 26а выбрана в зависимости от расположения и размеров участков 20с, 22с, 24с зацепления тяг 20, 22, 24 переключения таким образом, что сквозь выемку 26а может быть введен максимально один участок 20с, 22с, 24с. Если выемка 26а стопорной шайбы 26 не закрыта тягой 20, 22, 24, то блокировочная поверхность 26с стопорной шайбы препятствует поступательному перемещению тяги переключения в направлении Х.

Стопорная шайба 26 выполнена и соединена с пальцем 10 переключения передач таким образом, что она выполняет поворот вокруг оси вращения пальца 10 переключения передач на тот же угол поворота, что и палец 10 переключения передач. Если при этом участок 10а пальца переключения передач введен в зацепление с выемкой тяги 20а, 22а, 24а переключения, то выемка стопорной шайбы 26а одновременно ориентирована таким образом, что соответствующий участок 20с, 22с, 24с зацепления может поступательно перемещаться через выемку стопорной шайбы 26а параллельно штоку 25 вилки переключения передач.

Толщина стопорной шайбы 26 выбрана таким образом, что стопорная шайба 26 может поворачиваться посредством выемок тяг 20b, 22b, 24b переключения и фиксирующего устройства 42. Стопорная шайба 26 зафиксирована с помощью фиксирующего устройства 42 в направлении валика 12 вилки переключения передач и за счет соединения парой блокировочной поверхности 26с с выемками тяг 20b, 22b, 24b переключения удерживает в нейтральном положении те тяги 20, 22, 24 переключения, выемки 20а, 22а, 24а которых не находятся в зацеплении с участком пальца 10а переключения передач.

Это исполнение стопорной шайбы имеет по сравнению с обычными крепежными устройствами то преимущество, что оно может быть легко реализовано в конструктивном отношении и для такого механизма имеет сравнительно малую массу. За счет этого при вращательном движении выбора передачи требуется сравнительно мало энергии для вращения шайбы или при той же мощности может быть ускорен выбор передачи.

Раскрыт XY-исполнительный механизм для коробки передач, с главной осью коробки передачи, которая проходит параллельно направлению оси вращения переключаемых валов и направление которой в последующем обозначено как направление Х. Требуемую передачу включают с помощью пальца 10 переключения передач, который может перемещаться вдоль главной оси коробки передач. Коробка передач содержит, по меньшей мере, две тяги 20, 22, 24 переключения, проходящие в направлении Х параллельно главной оси коробки передач, с помощью которых палец 10 переключения передач соответственно может быть введен в зацепление для выбора нужной тяги переключения, валик 12 вилки переключения передач, которая может поступательно перемещаться в направлении главной оси коробки передач, причем палец 10 переключения передач укреплен неподвижно в осевом направлении и/или без возможности поворота на валике 12 вилки переключения передач, в результате чего, тем самым, за счет перемещения пальца 10 переключения передач может быть включена нужная передача и посредством поворота пальца 10 переключения передач относительно тяг 20, 22, 24 осуществляют выбор тяги переключения.

Перечень ссылочных обозначений

10 Палец переключения передач

10а Участок зацепления пальца переключения передач

10b Удлинительный участок пальца переключения передач

10с Контактная поверхность пальца переключения передач

10d Широкая контактная поверхность пальца переключения передач

12 Валик вилки переключения передач

14 Переключающий поршень

15 Переключающий цилиндр

16 Поворотный исполнительный механизм

17 Исполнительный механизм переключения передач

18 Фиксирующее устройство

20 Тяга А переключения

20а Выемка для пальца переключения передач в тяге А переключения

20b Выемка для стопорной шайбы в тяге А переключения

20с Участок зацепления тяги А переключения

22 Тяга B переключения

22а Выемка для пальца переключения передач в тяге B переключения

22b Выемка для стопорной шайбы в тяге B переключения

22с Участок зацепления тяги B переключения

24 Тяга С переключения

24а Выемка для пальца переключения передач в тяге С переключения

24b Выемка для стопорной шайбы в тяге С переключения

24с Участок зацепления тяги С переключения

25 Шток вилки переключения передач

26 Стопорная шайба

26а Выемка для стопорной шайбы

26b Ширина выемки для стопорной шайбы

26с Блокировочная поверхность для стопорной шайбы

26d Соединение между стопорной шайбой и пальцем переключения передач

26f Направление вращения стопорной шайбы

28 Селектор паза

29 Выемка для селектора паза

30 Поворотный палец А переключения передач

30а Участок зацепления поворотного пальца А переключения передач

30b Участок переключения поворотного пальца А переключения передач

32 Поворотный палец В переключения передач

32а Участок зацепления поворотного пальца В переключения передач

32b Участок переключения поворотного вальца В переключения передач

33 Отверстие поворотного пальца переключения передач

34 Поворотный палец С переключения передач

34а Участок зацепления поворотного пальца С переключения передач

34b Участок переключения поворотного пальца С переключения передач

35 Ось вращения поворотного пальца переключения передач

38 Минимальное расстояние между двумя соседними тягами переключения

42 Фиксатор стопорной шайбы

50 Обычный (ХY)-исполнительный механизм коробки передач

52 Исполнительный механизм для выбора ветви схемы переключения передач

54 Исполнительный механизм для осуществления движения переключения

56 Вал переключения передач

58 Палец переключения передач

60 Шток вилки переключения передач

62 Шток вилки переключения передач

64 Шток вилки переключения передач

66 Блокировочное устройство

68 Ребро

70 Паз

72 Кольцеобразный концевой участок

73 Рычаг переключения передач

76 Поршневой шток

78 Цилиндр

80 Поршень

82 Коробка передач

Изобретение относится к исполнительному механизму привода от кулисы рычага переключения передач для коробки передач с главной осью коробки передач, которая проходит параллельно направлению оси вращения переключаемых валов и направление которой в последующем называют направлением Х. Включение нужной передачи осуществляют с помощью пальца (10) переключения передач, который способен перемещаться в направлении Х вдоль главной оси коробки передач. Коробка передач содержит, по меньшей мере, две проходящие в направлении Х параллельно главной оси коробки передач тяги (20, 22, 24) переключения, в зацепление с которыми может входить соответственно палец (10) переключения передач, чтобы выбрать желаемую тягу переключения, шток (12) вилки переключения передач, который может поступательно перемещаться в направлении главной оси коробки передач. Палец (10) переключения передач укреплен неподвижно в осевом направлении и/или без возможности поворота на штоке (12) вилки переключения передач, так что в результате этого путем перемещения пальца (10) переключения передач может быть включена желаемая передача и за счет поворота пальца (10) переключения передач относительно тяг (20, 22, 24) осуществляют выбор тяги переключения. Достигается повышение компактности устройства. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Исполнительный механизм привода от кулисы рычага переключения передач для коробки передач с главной осью коробки передач, которая проходит параллельно направлению оси вращения переключаемых валов и направление которой в дальнейшем называют направлением Х, и ортогонально ориентированным к нему поперечно оси вращения переключаемых валов направлением Y, содержащий

палец (10) переключения передач, который для включения нужной передачи установлен с возможностью перемещения в направлении Х вдоль главной оси коробки передач,

по меньшей мере, две проходящие в направлении Х параллельно главной оси коробки передач тяги (20, 22, 24), с которыми палец (10) переключения передач соответственно может входить в зацепление для выбора нужной тяги переключения,

шток (12) вилки переключения передач, который установлен с возможностью поступательного перемещения в направлении главной оси коробки передач;

причем

палец (10) переключения передач аксиально неподвижно соединен со штоком (12) вилки переключения передач, в результате чего может быть включена нужная передача,

причем

комбинация (12, 10) из штока вилки переключения передач и пальца переключения передач содержит фиксирующее устройство (18), которое может фиксировать с геометрическим или фрикционным замыканием комбинацию в направлении Х относительно корпуса, причем

фиксирующее устройство (18) имеет такую конфигурацию, что при осевом перемещении штока (12) вилки переключения передач или пальца (10) переключения передач оно вновь деблокируется.

2. Исполнительный механизм привода от кулисы рычага переключения передач для коробки передач с главной осью коробки передач, которая проходит параллельно направлению оси вращения переключаемых валов и направление которой в дальнейшем называют направлением Х, и ортогонально ориентированным к нему поперечно оси вращения переключаемых валов направлением Y, содержащий

палец (10) переключения передач, который установлен с возможностью перемещения в направлении Х вдоль главной оси коробки передачи для включения нужной передачи,

по меньшей мере, две проходящие в направлении Х параллельно главной оси коробки передач тяги (20, 22, 24) переключения, с которыми палец (10) переключения передач соответственно может входить в зацепление для выбора нужной тяги переключения,

причем палец (10) переключения передач укреплен с возможностью вращения вокруг оси вращения в направлении Х для выбора нужной тяги (20, 22, 24) переключения,

причем

комбинация (12, 10) из штока вилки переключения передач и пальца переключения передач содержит фиксирующее устройство (18), которое может фиксировать с геометрическим или фрикционным замыканием комбинацию в направлении Х относительно корпуса, причем

фиксирующее устройство (18) имеет такую конфигурацию, что при осевом перемещении штока (12) вилки переключения передач или пальца (10) переключения передач оно вновь деблокируется.

3. Исполнительный механизм привода от кулисы рычага переключения передач по п. 2, содержащий поворотный исполнительный механизм (16), который через вал вращения может быть соединен без возможности поворота с пальцем (10) переключения передач.

4. Исполнительный механизм привода от кулисы рычага переключения передач по п. 2, причем

палец (10) переключения передач выполнен двухсекционным и содержит элемент селектора (28) паза, который установлен с возможностью вращения вокруг направления Х, и по одному отдельному элементу селектора паза на паз (30, 32, 34), причем

предусмотрено соединение с геометрическим замыканием с такой конфигурацией, что оно обеспечивает геометрическое замыкание в направление Х между элементом селектора (28) паза, предпочтительно выемкой (29) элемента (28) селектора паза, и соответственно выбранным элементом (30а, 32а, 34а) пальца переключения передач.

5. Исполнительный механизм привода от кулисы рычага переключения передач по п. 1 или 2, причем

палец переключения передач содержит две контактные поверхности (10с), которые ориентированы в направлении Х и имеют расширение в направлении Y ширины (10d), и

минимальное расстояние (38) между контактными поверхностями (20а, 22а, 24а) тяги переключения, которая входит с геометрическим замыканием с зацеплением в палец (10) переключения передач, выбрано большим, чем ширина (10d) контактной поверхности пальца переключения передач.

6. Исполнительный механизм привода от кулисы рычага переключения передач по п. 2, причем

палец (10) переключения передач содержит выемку (10b) для стопорной шайбы (26),

причем стопорная шайба (26) соединена без возможности поворота с выемкой (10b) пальца переключения передач, в результате чего стопорная шайба (26) описывает то же движение вращения вокруг оси вращения пальца (10) переключения передач,

предусмотрено фиксирующее устройство (42) стопорной шайбы (26) в направлении Х для предотвращения поступательного перемещения стопорной шайбы (26) вместе с пальцем (10) переключения передач или с его выемкой (10b),

стопорная шайба (26) содержит выемку (26а), которая ориентирована в радиальном к оси вращении пальца переключения передач направлении и открыта в направлении края стопорной шайбы,

ширина (26b) выемки выбрана таким образом, что в направлении Х через выемку может быть перемещена максимально одна тяга (20, 22, 24) переключения, и

к тому же тяги переключения содержат выемку (20b, 22b, 24b), через которую может быть провернута стопорная шайба, и

стопорная шайба (26с) содержит блокировочную поверхность (26с), которая блокирует перемещение тяг переключения в направлении Х, за исключением тяги переключения, которая может быть перемещена через выемку стопорной шайбы в направлении Х.

7. Исполнительный механизм привода от кулисы рычага переключения передач по п. 4, причем

сепаратные пальцы (30, 32, 34) переключения передач укреплены с возможностью поворота вокруг общей оси (35) вращения параллельно направлению Y.

8. Исполнительный механизм привода от кулисы рычага переключения передач по п. 4, причем

сепаратные пальцы (30, 32, 34) переключения передач укреплены с возможностью поворота вокруг сепаратных осей вращения.

9. Исполнительный механизм привода от кулисы рычага переключения передач по п. 1 или 2, причем

шток (12) вилки переключения передач соединен с поршнем (14) гидравлического или пневматического цилиндра (15), ориентированного в направлении Х.

10. Исполнительный механизм привода от кулисы рычага переключения передач по п. 1 или 2, причем

шток (12) вилки переключения передач соединен с электродвигателем с линейно движущимся ротором, который может придать штоку (12) вилки переключения передач движение в направлении Х.

11. Исполнительный механизм привода от кулисы рычага переключения передач по п. 2, содержащий

рычаг, который через вал вращения может быть соединен без возможности поворота с пальцем (10) переключения передач.

12. Исполнительный механизм привода от кулисы рычага переключения передач по п. 11, содержащий

исполнительный механизм, который с нулевым моментом соединен с рычагом и поворачивает рычаг вокруг направления Х.

13. Исполнительный механизм привода от кулисы рычага переключения передач по п. 2, содержащий

коробку передач, которая через вал вращения может быть без возможности поворота соединена с пальцем (10) переключения передач, за счет чего на палец (10) переключения передач может быть передано движения вращения.

14. Исполнительный механизм привода от кулисы рычага переключения передач для коробки передач с главной осью коробки передач, которая проходит параллельно направлению оси вращения переключаемых валов и направление которой в дальнейшем называют направлением Х, и с ориентированным ортогонально ему направлением Y, поперечным оси вращения переключаемых валов, содержащий

палец (10) переключения передач, который для включения нужной передачи способен перемещаться в направлении Х вдоль главной оси коробки передач,

по меньшей мере, две проходящие в направлении Х параллельно главной оси коробки передач тяги (20, 22, 24) переключения, в зацепление с которыми для выбора нужного паза селектора может быть введен соответственно палец (10) переключения передач,

шток (12) вилки переключения передач, установленный с возможностью перемещения в направлении главной оси коробки передач и поворота вокруг оси Х;

причем

палец (10) переключения передач соединен неподвижно в осевом направлении и без возможности поворота со штоком (12) вилки переключения передач, в результате чего возможны включение нужной передачи и выбор нужного паза селектора,

причем комбинация (12, 10) из штока вилки переключения передач и пальца переключения передач содержит фиксирующее устройство (18), которое может фиксировать с геометрическим или фрикционным замыканием комбинацию в направлении Х относительно корпуса, причем

фиксирующее устройство (18) имеет такую конфигурацию, что при осевом перемещении штока (12) вилки переключения передач или пальца (10) переключения передач оно вновь деблокируется.

15. Исполнительный механизм привода от кулисы рычага переключения передач по п. 14, содержащий

исполнительный механизм, который неподвижно в осевом направлении и без возможности поворота соединен со штоком вилки переключения передач и который может перемещать ее в направлении Х и поворачивать вокруг направления Х.

16. Исполнительный механизм привода от кулисы рычага переключения передач для коробки передач с главной осью коробки передач, которая проходит параллельно направлению оси вращения переключаемых валов и направление которой в дальнейшем называют направлением Х, и ортогонально ориентированным к нему поперечно оси вращения переключаемых валов направлением Y, содержащий

палец (10) переключения передач, который для включения нужной передачи установлен с возможностью перемещения в направлении Х вдоль главной оси коробки передач,

по меньшей мере, две проходящие в направлении Х параллельно главной оси коробки передач тяги (20, 22, 24), с которыми палец (10) переключения передач соответственно может входить в зацепление для выбора нужной тяги переключения,

шток (12) вилки переключения передач, который установлен с возможностью поступательного перемещения в направлении главной оси коробки передач;

причем

палец (10) переключения передач аксиально неподвижно соединен со штоком (12) вилки переключения передач, в результате чего может быть включена нужная передача,

причем палец (10) переключения передач укреплен с возможностью вращения вокруг оси вращения в направлении Х для выбора нужной тяги (20, 22, 24) переключения,

причем

комбинация (12, 10) из штока вилки переключения передач и пальца переключения передач содержит фиксирующее устройство (18), которое может фиксировать с геометрическим или фрикционным замыканием комбинацию в направлении Х относительно корпуса, причем

фиксирующее устройство (18) имеет такую конфигурацию, что при осевом перемещении штока (12) вилки переключения передач или пальца (10) переключения передач оно вновь деблокируется.

17. Исполнительный механизм привода от кулисы рычага переключения передач по п. 16, отличающийся комбинацией с, по меньшей мере, одним из пп. 3-13.

18. Исполнительный механизм привода от кулисы рычага переключения передач по п. 14, комбинированный с, по меньшей мере, одним из пп. 3-13.