Многопозиционный силовой цилиндр Советский патент 1989 года по МПК F15B11/12 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам переключения передач в ступенчатых синхронизированных коробках передач транспортных средств.

Цель изобретения - повышение надежности путем создания трех ступеней изменения усилия при включении передач.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема цилиндра; на фиг. 2 - стати- ческая характеристика цилиндра.

Многопозиционный силовой цилиндр (фиг. 1) содержит корпус 1 с внутренней расточкой 2, образующей уступы 3 и 4 и ступени 5, 6 и 7 большего и меньшего диаметров, основной поршень 8, кинема- тически связанный с вилкой 9 переключения коробки 10 передач, и разновеликие кольцевые поршни 11, 12 и 13, 14, расположенные по обе стороны относительно основного пор1иня 8 и взаимодействующие со ступенями 7. 5, 6 соответственно, при этом основной и кольцевые поршни 8 и И 14 установлены в корпусе 1 с образованием рабочих полостей 15 18. Основной поршень 8 выполнен с двумя осевыми расточками 19 и 20, а корпус 1 снабжен двумя полыми цилиндрическими направляю- щи.ми 21, 22, установленны.ми в нем с возможностью взаимодействия с расточками 19, 20 поршня 8 и расточками 23 и 24 поршней 11, 12 малого диаметра. Кольцевые порщьш 11 14 расположены симмет- рично относительно OCHOBHOIX) поршня 8. Кроме того, цилиндр снабжен нормально закрытыми клапанами 25, 26, установленными в отверстиях 27, 28 направляющих 21, 22 с возможностью взаимодействия их запорных элементов 29, 30 с основным порт- нем 8, а в каждой из направляющих 21, 22 выполнены сообщенные между собой осевые и радиальные каналы 31, 32 и 33, 34. Радиальные каналы 33, 34 смеще..ы относительно торца 35 соответствующего ня 11, 12 на расстояние, равное д.мине первой ступени, а полости 16, 17 основного поршня 8 связаны между собой через дроссельное (11ве|)сгие 36. Унран.юние цилиндром осуществляется гидрораспределите лями 37, 38.

Устройство работает следующим образо.м.

Включение передачи из положения нейтрали.

Для установки основного поршня 8 в правое крайнее положение, соответствующее включенной передаче, рабочая среда через пневмораспределитель 37 поступает в полость 15. При этом кольцевой поршень 1 1 малого диаметра и сопряженный с ним основной поршень 8 начинает смешаться вправо с усилием, равным усилию прило- женному к кольцевому поршню 11 малого диаметра, а кольцевой поршень 13 большего диаметра остается неподвижным, гак как упирается в уступ 3.

Q

5 Q 5 0 5 О 5

,

0

Объем полости 16 начинает увеличиваться, а полости 17 уменьшаться, при этом жидкость из полости 17 перетекает через отверстие 36 в полость 16, тем самым создается дополнительное сопротивление перемещению основного поршня 8, что способствует плавному схождению поверхностей трения синхронизатора.

При дальнейшем перемещении кольцевого поршня 11 малого диаметра открывается канал 33, соединяющий полости 15 и 16, и рабочая среда оказывает силовое воздействие на днище основного поршня 8. В связи с этим усилие становится равным сумме усилий на кольцевом поршне 11 и основном поршне 8. При дальнейшем перемещении кольцевого поршня 1 1 он упирается в корпус 1, после чего развиваемое усилие становится равным усилию создаваемому основным поршнем 8. Кроме того, поршень 8 взаимодействует с запорным элементом 30, открывая клапан 30, и полость 17 сообщается со сливом через каналы 32.

Таким образом, усилие, развиваемое ци- .1индром, в зависимости от положения кольцевого поршня 11 и основного поршня 8 происходит ступенчато по трем этапам.

Установка поршня 8 в левое крайнее положение, соответствующее включенной смежной передачи, происходит аналогично путем подачи рабочей среды в полость 18 через пневмораспределитель 38.

Для установки основного порщня 8 в нейтральное положение рабочая среда подается одновременно в обе полости 15. 18. Е:сли рассматривать процесс выключения из правого по чертежу положения, рабочая среда оказывает силовое воздействие на кольцевой порщень 14 и кольцевой порщень 12, а с левой стороны рабочая среда действует только на порщень 8. Сумма площадей кольцевых порщней 12 и 14 должна быть больше плошади основного поршня 8.

Величина i на статической характеристике соответствует перемещению кольцевого гюршня 11 или 12 и сопряженного с ним основного поршня 8 из нейтрального положения до открытия соответствующих каналов 33 или 34, соединяющих полости 15 и 16 или 17 и 18.

Величина 2 на статической характеристике отвечает перемещению кольцевого поршня 13 или 14 большого диаметра и сопряженного с ним основного поршня 8 до положения упора 3 или 4 в ступень. Причем величина 2 выбирается исходя из параметров узлов коробки 10 передач, например параметров синхронизаторов.

Величина з на статической характеристике равна перемещению основного порщня 8, совершенного им после упора кольцевого поршня 11 или 12 в корпус 1 до положения включенной передачи.

Предлагаемое устройство позволяет получить трехступенчатое изменение усилия при включении передач, что уменьшает нагрузки на переключаемые элементы, сокращает время синхронизации, обеспечивает плавное замыкание зубчатой муфты.

Формула изобретения МногопозициоНный силовой цилиндр, содержащий корпус с многоступенчатой внутренней расточкой, основной порщень, кинематически связанный с вилкой переключения коробки передач, и разновеликие кольцевые поршни, расположенные по обе стороны относительно основного поршня и взаимодействующие со ступенями корпуса, при этом основной и кольцевые поршни уста- HOBjieHbi в корпусе с образованием рабочих полостей, основной поршень выполнен с двумя осевыми расточками, а корпус - с двумя полыми цилиндрическими направляющими, установленными с возможностью взаимодействия с расточками основного пор0

шня и кольцевыми поршнями малого диаметра, а кольцевые поршни расположены симметрично относительно основного поршня, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем создания трех ступеней изменения усилия при включении передач, цилиндр снабжен нормально закрытыми клапанами, установленными в отверстиях на правляющих с возможностью взаимодействия их запорных элементов с основным поршнем, а в каждой из направляющих выполнены сообщенные между собой осевые и радиальные каналы с возможностью подключения рабочей полости кольцевых порщ- ней к рабочей полости основного поршня и через клапаны - со сливом, при этом радиальные каналы смещены относительно торца поршня малого диаметра, обращенного к его рабочей полости, на расстояние, равное длине первой ступени, а полости основного поршня связаны между собой через дополнительно выполненное дроссельное отверстие.

Изобретение может быть использовано в устройствах переключения передач в ступенчатых синхронизированных коробках передач транспортных средств. Цель изобретения - повышение надежности путем создания трех ступеней изменения усилия при включении передач. Для этого цилиндр снабжен нормально закрытыми клапанами 25,26, установленными в отверстиях 27,28 направляющих 21,22 с возможностью взаимодействия их запорных элементов 29,30 с основным поршнем 8. В каждой из направляющих 21,22 выполнены сообщенные между собой осевые и радиальные каналы 31,32 и 33,34. Каналы 33,34 смещены относительно торца 35 соответствующего поршня 11,12 на расстояние, равное длине первой ступени, а полости 16,17 поршня 8 связаны между собой через дроссельное отверстие 36. Цилиндр обеспечивает трехступенчатое изменение усилия при включении передач, что уменьшает нагрузки на переключаемые элементы, сокращает время синхронизации, обеспечивает плавное замыкание зубчатой муфты коробки 10 передач. 2 ил.

г

Jj

.г