Переключающий элемент (варианты), имеющий по меньшей мере три положения включения для включения двух ступеней коробки передач - RU2469221C2

Чертежи

Показать все 12 чертежа(ей)

Описание

Данное изобретение относится к вариантам переключающего элемента, имеющего по меньшей мере три положения включения для включения двух ступеней коробки передач, согласно ограничительной части пунктов 1 и 26 формулы изобретения.

У коробок передач с ручным управлением, автоматизированных коробок передач с ручным управлением и коробок передач с двойным сцеплением включение или же предварительный выбор передач согласно уровню техники происходит с помощью обычных кулачковых элементов или синхронизации. При этом у двух соседних, лежащих на одном валу ступеней коробки передач в зависимости от положения кулисы переключения передач попеременно может быть установлена или же сцеплена с валом одна из этих двух соседних ступеней коробки передач или при среднем (нейтральном) положении кулисы переключения передач обе ступени коробки передач могут быть выключены.

В некоторых концепциях коробок передач, например в коробках передач с двойным сцеплением, в силу расположения ступеней коробки передач необходимо, чтобы при среднем положении кулисы переключения передач в соответствии с концепцией должны быть включены обе соседние, лежащие на одном валу ступени коробки передач для наличия возможности предварительного выбора передачи. Для этих концепций коробок передач не могут быть применены обычные синхронизации и кулачковые переключающие элементы, так как у этих элементов муфта включения может включать всегда только одну передачу, а в среднем положении обе передачи выключены. Далее кратко представлены примеры подобных концепций коробок передач.

Подобная коробка передач известна, например, из DE 10232831 A1 заявителя. Известная коробка передач с двойным сцеплением в выполнении с промежуточным валом содержит первичный вал, который через первую муфту может сцепляться с валом первого делительного механизма, а через вторую муфту - с валом второго делительного механизма, при этом делительные механизмы посредством делителя коробки передач обеспечивают соответственно различные передаточные числа, которые являются активируемыми посредством синхронизации. При этом для синхронизации переключающего элемента соответствующего первого делителя коробки передач может приводиться в действие соответствующая муфта каждого делительного механизма. Также, у каждого делительного механизма предусмотрена муфта синхронизатора.

Из DE 10232835 A1 заявителя известна коробка передач с двойным сцеплением для транспортного средства, содержащая по меньшей мере две группы передач с валами, переключающими элементами и колесами, при этом группы передач являются приводимыми в силовое замыкание с общим первичным валом через приданные группам передач переключаемые под нагрузкой муфты переключения передач. У известной коробки передач каждая группа передач выполнена так, что она имеет по меньшей мере две главные ветви, при этом к главным ветвям каждой группы передач подключены наборы зубчатых колес, через которые посредством переключающих элементов может создаваться соединение с общим ведомым колесом первичного вала коробки передач.

Также из DE 3233931 C2 известен привод вала отбора мощности для коробки передач с встроенным двухдисковым сцеплением, при этом привод вала отбора мощности имеет первый, соединенный или же блокированный с главным валом отбора мощности механизм коробки передач и блокированный или соединенный с главным валом движения/перемещения второй механизм коробки передач, и сцепное устройство, которое работает так, что механизмы коробки передач могут по выбору кинематически соединяться с передаточным валом.

В основу данного изобретения положена задача создания переключающего элемента, содержащего по меньшей мере три положения включения для включения двух ступеней коробки передач, у которого в первом конечном положении, которое соответствует первому положению включения, включена первая ступень коробки передач, а во втором конечном положении, которое соответствует второму положению включения, включена вторая ступень коробки передач и посредством применения которого могут одновременно быть включены две соседние, лежащие на одном валу ступени коробки передач. Переключающий элемент согласно изобретению должен быть пригодным, прежде всего, для коробок передач с двойным сцеплением, коробок передач с двойным сцеплением в групповом выполнении и планетарных коробок передач и иметь возможность комбинирования как с синхронизациями, так и с кулачковыми переключающими элементами. Также должна быть реализована компактная конструкция.

Эта задача решена посредством признаков пункта 1 формулы изобретения. Другие предлагаемые формы воплощения отображены в зависимых пунктах.

В соответствии с этим предлагается переключающий элемент, имеющий по меньшей мере три положения включения для включения двух ступеней коробки передач, причем в первом конечном положении, которое соответствует первому положению включения, включена первая ступень коробки передач, во втором конечном положении, которое соответствует второму положению включения, включена вторая ступень коробки передач, а в среднем положении, которое соответствует третьему положению включения, включены обе ступени коробки передач. В первом варианте предлагаемый в изобретении переключающий элемент выполнен в виде синхронизирующего устройства, содержащего корпуса муфты, блокирующие кольца синхронизатора и корпус синхронизатора, или в виде кулачкового переключающего элемента без блокирующих колец синхронизатора, причем осевая длина муфты включения изменена таким образом, что в среднем положении муфты включения ее внутренний кулачковый венец одновременно входит в зацепление с наружным кулачковым венцом корпусов муфты обеих ступеней коробки передач или зубчатых колес.

Во втором варианте предлагаемый в изобретении переключающий элемент содержит муфту включения, выполненную разделенной и имеющую две полумуфты включения, которые приданы соответствующим ступеням коробки переключения передач, причем кулиса переключения передач имеет три положения, а захват обеих полумуфт включения кинематически развязан таким образом, что в зависимости от положения и направления движения кулисы переключения передач захватывается либо одна, либо другая полумуфта включения, а в среднем положении внутренние кулачковые венцы полумуфт включения входят в зацепление с наружными кулачковыми венцами корпусов муфты приданных соответствующим полумуфтам включения ступеней коробки передач.

В первом варианте осуществления изобретения предлагается переключающий элемент, производный от обычного синхронизирующего устройства или от обычного кулачкового переключающего элемента без синхронизирующего элемента. У выполненного подобным образом переключающего элемента при выключении передачи и одновременно включенной другой передаче необходимо смещение муфты включения при мгновенно нагруженном кулачковом венце, что, однако, требует больших усилий исполнительного механизма.

Во втором варианте осуществления изобретения предлагается переключающий элемент, производный от обычного синхронизирующего устройства или от обычного кулачкового переключающего элемента без синхронизирующего устройства, содержащий переключающую муфту, которая, как указано выше, разделена на две половины или же части, так что должна перемещаться только та полумуфта включения или же та часть муфты включения, с помощью которой должна выключаться или включаться соответствующая передача. Другая полумуфта включения включенной и при этом передающей крутящий момент передачи остается незатронутой.

Согласно изобретению переключающий механизм имеет в обычном виде три положения, при этом захват обеих полумуфт включения кинематически развязан таким образом, что в зависимости от положения и направления движения кулисы переключения передач захватывается либо одна, либо другая полумуфта включения. Расцепление приданной соответствующей полумуфте включения передачи происходит посредством захватывающего элемента с геометрическим замыканием на фиксаторе кулисы переключения передач, причем расцепление и сцепление полумуфт включения при включении или же установке и синхронизации передачи происходит в фиксаторе кулисы переключения передач.

Предпочтительным образом на корпусе синхронизатора (если предусмотрено), корпусе муфты, блокирующих кольцах синхронизатора (если предусмотрено) и половинах скользящей муфты может быть применено обычное кулачковое зацепление.

Посредством предлагаемой концепции в распоряжение предоставляют компактный переключающий элемент, который выполняет вышеназванные требования относительно одновременного включения двух передач и поочередного выключения и повторного включения передачи. Благодаря тому, что может быть перенято кулачковое.зацепление элементов, изменяется только конфигурация скользящей муфты и ее привязка к фиксатору кулисы переключения передач.

Далее изобретение более подробно поясняется с помощью приложенных фигур. Показаны:

Фигура 1: схематичный вид в разрезе переключающего элемента, выполненного согласно первой форме осуществления изобретения;

Фигура 2: схематичный вид в разрезе переключающего элемента, выполненного согласно второй форме осуществления изобретения, в среднем положении и при выключенной передаче;

Фигура 3: четыре схематичных вида в разрезе переключающего элемента, выполненного согласно третьей форме осуществления изобретения, для наглядного представления отдельных переключений;

Фигура 4: схематичный вид еще одной формы осуществления изобретения;

Фигура 5: схематичный вид еще одной формы осуществления изобретения;

Фигура 6: схематичный вид еще одного варианта осуществления переключающего элемента согласно изобретению;

Фигура 7: схематичный вид еще одного варианта осуществления переключающего элемента согласно изобретению;

Фигура 8: схематичные виды переключающего элемента согласно изобретению согласно фигуре 7 для наглядного представления повторного включения и синхронизации выключенной передачи посредством накладывающегося вращательного движения;

Фигура 9: схематичные виды еще одного варианта осуществления переключающего элемента согласно изобретению;

Фигура 10: схематичные виды еще одного предпочтительного варианта осуществления переключающего элемента согласно изобретению;

Фигура 11: схематичные виды еще одного предпочтительного варианта осуществления переключающего элемента согласно изобретению для наглядного представления повторного включения и синхронизации выключенной передачи посредством захвата опрокидывающихся сухарей;

Фигура 12: схематичные виды альтернативной формы осуществления показанного на фиг.11 переключающего элемента для наглядного представления повторного включения и синхронизации выключенной передачи; и

Фигура 13: сводная таблица функциональности обычной синхронизации и концепций синхронизации, предложенных согласно изобретению.

Нижеследующее описание приводится со ссылкой на переключающие элементы согласно изобретению, которые являются производными от обычных синхронизирующих устройств. Однако возможно также рассматривать переключающие элементы согласно изобретению, как уже упомянуто, в качестве производной от обычного кулачкового переключающего элемента без синхронизирующего устройства, при этом в этом случае существенные для изобретения функции синхронизирующего элемента перенимаются жестко закрепленной на валу частью кулачкового переключающего элемента.

Согласно первой форме осуществления изобретения, которая является предметом фигуры 1, переключающий элемент 1 выполнен в виде обычного синхронизирующего устройства, содержащего корпуса 2 муфты, блокирующие кольца 3 синхронизатора и корпус 4 синхронизатора, в котором осевая длина муфты 5 включения изменена таким образом, что в среднем (нейтральном) положении муфты 5 включения ее внутренний кулачковый венец одновременно входит в зацепление с наружным кулачковым венцом корпуса 2 синхронизатора обеих соседних, расположенных на одном валу ступеней коробки передач или зубчатых колес 6, 7. В противоположность обычной синхронизации, в среднем положении переключающего элемента согласно изобретению включены обе передачи, как также наглядно показано на фигуре 13, на которой показанный на фигуре 1 переключающий элемент обозначен в качестве альтернативы 1.

В показанной на фигуре 2 форме осуществления изобретения муфта включения переключающего элемента 1 выполнена разделенной и, таким образом, имеет две полумуфты 8, 9 включения. Фиксатор 10 кулисы переключения передач, который представляет собой элемент связи переключающего элемента 1 для кулисы переключения передач и имеет захватывающий элемент 11 с геометрическим замыканием для полумуфт 8, 9 включения, изображен на фигуре схематично. Фиксатор 10 кулисы переключения передач выполнен П-образным и имеет расположенную по центру поперечину 14 и ребра, которые образуют захватывающие элементы 11.

Согласно изобретению на внутренней стороне фиксатора 10 кулисы переключения передач между средней поперечиной 14 фиксатора 10 кулисы переключения передач и внутренними торцевыми сторонами обеих полумуфт 8, 9 включения размещены действующие в осевом направлении упругие элементы 12, 13. Если теперь при выключении левой передачи фиксатор 10 кулисы переключения передач движется вправо, хотя он и захватывает левую полумуфту 9 включения посредством захватывающего элемента 11, однако оставляет правую муфту 8 включения неподвижной, так как расположенная на правой стороне пружина 12 сжимается для восприятия движения фиксатора 10 кулисы переключения передач. При этом опорой силе упругости на муфту 8 включения может служить упорное кольцо или зубчатое колесо. Согласно изобретению упругие элементы 12, 13 рассчитаны таким образом, что сила упругости является по меньшей мере такой же большой, как сила, требуемая для синхронизации и включения кулачкового венца.

В левой части фигуры кулиса переключения передач находится в среднем положении, посредством чего обе передачи включены. При этом внутренние кулачковые венцы обеих полумуфт 8, 9 включения входят в зацепление как с кулачковым венцом на корпусе 4 синхронизатора, так и с кулачковым венцом на соответствующем корпусе муфты.

Принцип действия показанного переключающего элемента поясняется далее с помощью примера «выключение и повторное включение левой передачи». При выключении левой передачи, исходя из среднего положения, кулиса переключения передач движется вправо, при этом захватывающий элемент 11 фиксатора 10 кулисы переключения передач захватывает левую, подлежащую включению полумуфту 9 включения, и смещает ее вправо, так что кулачковый венец левого корпуса муфты теперь больше не находится в зацеплении с внутренним кулачковым венцом левой полумуфты 9 включения. Это наглядно показано в правой части фигуры. Как видно на фигуре, положение правой полумуфты 8 включения остается при этом неизменным вследствие сжатия пружины 12 (правая передача остается включенной).

При повторном включении левой передачи фиксатор 10 кулисы переключения передач движется теперь снова влево, то есть назад в среднее положение. При этом левая полумуфта 9 включения посредством силы натяжения левой пружины 13 смещается влево.

В противоположность обычной синхронизации в среднем положении переключающего элемента согласно изобретению включены обе передачи, как наглядно показано с помощью фигуры 13, на которой показанный на фигуре 2 переключающий элемент обозначен в качестве альтернативы 1.

На фигуре 3 изображена еще одна форма осуществления переключающего элемента согласно изобретению, в которой муфта включения также выполнена разделенной на две полумуфты 8, 9 включения. Также и в этом варианте осуществления движение полумуфт 8, 9 включения происходит посредством захватывающего элемента 11 фиксатора 10 кулисы переключения передач, при этом во избежание совместного движения других полумуфт включения фиксатор 10 кулисы переключения передач на обращенной к переключающим полумуфтам 8, 9 стороне имеет две канавки 15, 16, в которые вдавливается вытесняемое тело 17.

Также внутренние торцевые стороны полумуфт включения 8 имеют фаски 18, по которым вытесняемое тело 17 при приведении в действие фиксатора кулисы переключения передач является направляемым в одну из обеих канавок 15, 16. В среднем положении (левая верхняя фигура) вытесняемое тело 17 расположено между обеими внутренними торцевыми сторонами полумуфт 8, 9 включения.

Если левая передача выключена, посредством движения левой полумуфты 9 включения вправо выполненное предпочтительно в виде шарика вытесняемое тело 17 через фаски 18 на внутренней торцевой стороне полумуфт 8, 9 включения, выдавливается наверх в соответственно образованную канавку 16 в фиксаторе 10 кулисы переключения передач, как становится ясным с помощью правой верхней фигуры. При этом правая полумуфта 8 включения воспринимает опорную силу шарика 17 и может опираться на упорное кольцо 29 или альтернативно непосредственно на зубчатое колесо 6.

Если теперь снова должна включиться левая передача, фиксатор 10 кулисы переключения передач, как показано на левой нижней фигуре, снова движется в среднее положение, и при этом левая полумуфта включения 9 движется влево через шарик 17, при этом необходимая для синхронизации и включения сила передается согласно изобретению через шарик 17. По окончании процесса синхронизации шарик 17 снова выдавливается в первоначальное положение между полумуфтами 8, 9 включения (правая нижняя фигура), что может происходить посредством действующей радиально внутрь силы упругости, при этом одновременный перебег шарика 17 по скосу в канавке 16 фиксатора 10 кулисы переключения передач усиливает этот процесс возврата шарика 17. Предпочтительно шарик 17 расположен в пружинной шайбе.

Альтернативно варианту осуществления в виде шарика, вытесняемое тело может иметь другие формы. Например, вытесняемое тело может быть выполнено вниз (то есть на стороне, обращенной от фиксатора кулисы переключения передач) коническим, а вверх (то есть на стороне, обращенной к фиксатору кулисы переключения передач) - цилиндрическим или прямоугольным, при этом канавки 15, 16 в фиксаторе 10 кулисы переключения передач выполнены согласованными с формой вытесняемого тела.

Показанная на фигуре 3 форма осуществления имеет преимущество в том, что обеспечивается процесс выключения и включения до известной степени принудительно направленный и с геометрическим замыканием.

На фигурах 4, 5 и 6 изображены варианты осуществления переключающего элемента согласно изобретению для надежного возврата выполненного в виде шарика вытесняемого тела 17, также под воздействием центробежной силы.

На фигуре 4 показана возможность недопущения скольжения шарика 17 вдоль фасок половин полумуфт 8, 9 включения и соответствующей канавки 15, 16 в фиксаторе 10 кулисы переключения передач. Соответственно этому шарик 17 во время повторного включения или же синхронизации удерживается в желобках 19 в фасках 18 полумуфт 8, 9 включения и в канавках 15, 16 в фиксаторе 10 кулисы переключения передач. Это проявляется в преимуществе, что при синхронизации возникает жесткое перемещение узла фиксатор кулисы переключения передач/шарик/полумуфта включения, что предотвращает скольжение шарика 17 вдоль скошенных поверхностей или же фасок 18.

Затем шарик 17 должен снова быть возвращен в пространство между половинами 8, 9 муфты переключения передач, что, например, может происходить посредством шарика/упругой пружинной шайбы, у которой упругое воздействие тянет шарик радиально вовнутрь.

Альтернативно этому, как показано на фигуре 5, на внутренней стороне фиксатора 10 кулисы переключения передач может быть вставлен или же установлен пружинящий лист 20, содержащий пружинящие лапки 21. Лист 20 согласно изобретению защищен от осевого перемещения относительно фиксатора 10 кулисы переключения передач посредством двухстороннего прилегания к внутренним сторонам захватывающих элементов 11 фиксатора 10 кулисы переключения передач.

При радиальном отклонении шарика или другого вытесняемого тела 17 в одну из канавок 15, 16 в фиксаторе 10 кулисы переключения передач (то есть при выключении передачи) пружинящие лапки 21 на пружинящем листе 20 смещаются, а при последующем движении назад и включении передачи вытесняют шарики или же вытесняемые элементы снова в пространство между муфтами 8, 9 включения, при этом скос в соответствующей канавке 15, 16 в фиксаторе 10 кулисы переключения передач при перебеге шариков или других вытесняемых тел давит их дополнительно вовнутрь.

На фигуре 6 изображен еще один предлагаемый принцип возврата шарика или же вытесняемого тела. При этом с торцевой стороны на зубчатых колесах 6, 7 или на корпусах 2 муфты расположены выталкивающие зубья выталкивающего зубчатого венца 22, так что, например, при смещении фиксатора 10 кулисы переключения передач влево в среднее положение с определенного осевого положения фиксатора 10 кулисы переключения передач зубья выталкивающего зубчатого венца 22 проникают через предусмотренные отверстия 23 в фиксатор 10 кулисы переключения передач и, тем самым, принуждают вытесняемые тела 17 к радиальному отклонению вовнутрь и, таким образом, в пространство между полумуфтами 8, 9 включения.

На фигуре 7 изображен выполненный согласно изобретению переключающий элемент 1, у которого, чтобы при включении избежать совместного движения другой полумуфты 8 или же 9 включения, на осевое движение фиксатора 10 кулисы переключения передач накладывается вращательное движение. Вращательное движение фиксатора 10 кулисы переключения передач достигается посредством косозубого венца 24 на корпусе 4 синхронизатора, в зацеплении с которым находится внутренний косозубый венец 25 фиксатора 10 кулисы переключения передач. Фиксатор кулисы переключения передач выполнен П-образным и имеет расположенную по центру и имеющую внутренний косозубый венец поперечину 26 и ребра, которые образуют захватывающие элементы 11. В случае, если переключающий элемент выполнен в виде кулачкового переключающего элемента без блокирующих колец синхронизатора, косозубый венец 24 расположен на жестко закрепленной на валу части кулачкового переключающего элемента.

Принцип работы показанного на фигуре 7 переключающего элемента объясняется с помощью фигуры 8 на примере «включение и выключение левой передачи».

Выключение передачи происходит посредством захватывающих элементов 11 на фиксаторе 10 кулисы переключения передач. На торцевых сторонах полумуфт 8, 9 включения и на средней поперечине 26 фиксатора 10 кулисы переключения передач с торцевой стороны размещены кулачки 27, которые в среднем, показанном на левой верхней фигуре положении должны иметь определенную ориентацию по отношению друг к другу. Изображения на фигуре 8 являются видами сверху на переключающий элемент 1 при разрезе через фиксатор 10 кулисы переключения передач.

Если, например, выключается левая передача, захватывающий элемент 11 на фиксаторе 10 кулисы переключения передач при движении вправо захватывает левую полумуфту 9 включения. При этом одновременно посредством косозубого венца фиксатор 10 кулисы переключения передач поворачивается относительно корпуса 4 синхронизатора и полумуфт 8, 9 включения, благодаря чему изменяется угловое положение кулачков 27 по отношению друг к другу.

В показанном примере кулачки 27 на правой стороне поперечины 26 фиксатора 10 кулисы переключения передач для деблокирования осевого пути оказываются лежащими непосредственно рядом с кулачками правой полумуфты 8 включения (верхняя правая фигура), то есть осевое расстояние между фиксатором 10 кулисы переключения передач и правой (то есть не подлежащей включению) переключающей полумуфты (правая половина муфты переключения передач не перемещалась совместно) уменьшилось.

Однако осевое расстояние между поперечиной 26 фиксатора 10 кулисы переключения передач и левой полумуфтой 9 включения и угловое положение кулачков 27 обоих элементов 9, 26 не изменилось. Прежде всего торцевые стороны кулачков 27 лежат (верхняя правая фигура) на левой стороне поперечины 26 фиксатора 10 кулисы переключения передач прямо напротив торцевых сторон кулачков 27 на левой полумуфте 9 включения.

Если необходимо снова включить левую передачу, кулачки 27 на левой стороне поперечины фиксатора 10 кулисы переключения передач при ее движении влево (то есть обратно в среднее положение) давят на торцевую сторону левой полумуфты включения для того, чтобы сдвинуть ее влево назад в исходное положение и при этом синхронизировать и включить передачу (правая нижняя фигура). При этом смещении посредством поворота происходит относительное движение скольжения на торцевых сторонах кулачков 27, так что в конце смещения кулачки 27 снова находятся в исходном положении, показанном на левой верхней фигуре.

Также, как в показанном на фигуре 9 примере, выключение передачи происходит посредством осевого движения захватывающих элементов 11 на фиксаторе 10 кулисы переключения передач. При этом предусмотрено, что фиксатор 10 кулисы переключения передач выполнен радиально пружинящим и имеет расположенные по периметру радиально отклоняющиеся лапки 32, которые при движении фиксатора 10 кулисы переключения передач поверх неподвижной в данный момент полумуфты включения могут быть радиально отклонены наружу.

Это отклоняющее движение сопровождается перекатом шариков 28, которые направляются в соответствующие канавки 30, 31 в отклоняющихся лапках в фиксаторе кулисы переключения передач и в полумуфтах 8, 9 включения. На левом рисунке изображен переключающий элемент согласно изобретению в среднем положении.

Если левая передача выключается (правый рисунок), фиксатор 10 кулисы переключения передач перемещается вправо, и шарики 28 на правой стороне (то есть шарики, приданные не подлежащей включению полумуфте включения) катятся вправо, во-первых, в канавках 30 в фиксаторе 10 кулисы переключения передач и, во-вторых, в канавках 31 правой полумуфты включения, при этом они за счет специального контура канавок 30, 31 одновременно перемещаются радиально наружу.

В силу этого радиального движения фиксатор 10 кулисы переключения передач поддается радиально наружу посредством размещенных по периметру пружинящих лапок 32, что означает, что правая полумуфта 8 включения совместно не перемещается. Опорой для силы упругости, которая при этом действует через шарики 28 на правую (то есть не подлежащую включению) полумуфту 8 включения, служит согласно изобретению упорное кольцо 29 или альтернативно зубчатое колесо 6.

Если теперь снова включается левая передача, фиксатор 10 кулисы переключения передач при движении назад в среднее положение захватывает левые шарики 28 и, тем самым, левую полумуфту 9 включения влево, посредством чего левая передача может быть снова включена и синхронизирована. За счет контура канавок правая полумуфта 8 включения также при движении правых шариков не перемещается назад в исходное положение. При этом предусмотрено, что величина силы упругости в пружинящих лапках 32 фиксатора 10 кулисы переключения передач выбирается такой, что она при синхронизации и включения передачи надежно удерживает шарики 28 в канавках 30.

Следующей предпочтительной формой осуществления изобретения является предмет фигуры 10. Фиксатор 10 кулисы переключения передач выполнен П-образным, и его ребра образуют захватывающие элементы 11.

При этом на внутренней стороне фиксатора 10 кулисы переключения передач вставлен лист 33 из пружинящей стали, который имеет выступающие радиально вовнутрь пружинящие лапки 34, которые в среднем положении переключающего элемента 1 прилегают к внутренним торцевым сторонам полумуфт 8, 9 включения (левый рисунок на фигуре 10). Каждая из пружинящих лапок 34 имеет возможность поворота только в одном направлении, а именно в направлении на захватывающий элемент 11 для приданной соответствующей пружинящей лапке 34 полумуфты включения. Согласно изобретению лист 33 защищен от осевого перемещения относительно фиксатора 10 кулисы переключения передач посредством двухстороннего прилегания к внутренним сторонам захватывающих элементов 11 фиксатора 10 кулисы переключения передач.

Принцип работы показанного на фигуре 10 переключающего элемента далее поясняется на примере «выключение и повторное включение левой передачи». Выключение передачи происходит посредством осевого перемещения захватывающих элементов 11 фиксатора 10 кулисы переключения передач. Если теперь выключается левая передача, пружинящая лапка 34, которая прилегает к внутренней торцевой стороне правой полумуфты 8 включения, отклоняется (или изгибается) через нее радиально наружу, так что правая полумуфта 8 включения при этом совместно не движется. Это наглядно показано на правом рисунке фигуры 10.

Если теперь левая передача посредством движения фиксатора 10 кулисы переключения передач влево снова устанавливается назад в среднее положение, тогда фиксатор 10 кулисы переключения передач посредством откинутой вниз, прилегающей к левой полумуфте 9 включения пружинящей лапки 34 захватывает левую полумуфту 9 включения. Если фиксатор 10 кулисы переключения передач 10 возвращен в среднее положение, теперь правая пружинящая лапка 34 может быть откинута вовнутрь, посредством чего снова устанавливается исходное состояние.

У показанного на фигуре 11 переключающего элемента захват половины передающей крутящей момент полумуфты включения предотвращается посредством того, что посредством опрокидывания распределенных по периметру синхронизирующего элемента 4 опрокидывающихся сухарей 35 подлежащая выключению полумуфта включения разблокируется в осевом направлении. Фиксатор 10 кулисы переключения передач 10 выполнен П-образным, при этом захватывающие элементы 11 образуют ребра.

Согласно изобретению опрокидывающиеся сухари 35 расположены в канавках 36 в корпусе 4 синхронизатора с возможностью опрокидывания, так что концы опрокидывающихся сухарей 35 при опрокидывании поворачиваются радиально наружу или вовнутрь. Также на опрокидывающихся сухарях 35 предусмотрены захваты 37, которые входят в зацепление с канавками 38 на внутренней стороне фиксатора 10 кулисы переключения передач, так что при движении фиксатора 10 кулисы переключения передач опрокидывающиеся сухари 35 могут поворачиваться вокруг их опоры в корпусе 4 синхронизатора. В среднем положении канавки 36 и канавки 38 расположены друг над другом. В том случае, если переключающий элемент выполнен в виде кулачкового переключающего элемента без блокирующих колец синхронизатора, канавки 36 размещены в жестко закрепленной на валу части кулачкового переключающего элемента.

Принцип работы показанного на фигуре 11 переключающего элемента далее объясняется на примере «выключение и повторное включение левой передачи». Выключение передачи происходит посредством осевого перемещения захватывающих элементов 11 фиксатора 10 кулисы переключения передач. Левый верхний рисунок на фигуре 9 показывает фиксатор 10 кулисы переключения передач в среднем положении.

Если теперь необходимо выключить левую передачу, при захвате левой полумуфты 9 включения посредством захватывающего элемента 11 на фиксаторе 10 кулисы переключения передач одновременно также поворачиваются опрокидывающиеся сухари 35. Согласно изобретению этот процесс опрокидывания деблокирует осевой путь для левой, подлежащей перемещению полумуфты 9 включения. Она теперь может быть выключена, при этом опрокидывающиеся сухари 35 не блокируют путь. Так как правая, передающая крутящий момент полумуфта 8 включения не двигается, и ее удаление до точки опрокидывания опрокидывающихся сухарей 35 не изменяется, правое крыло опрокидывающихся сухарей 35 может беспрепятственно поворачиваться радиально вовнутрь на правой полумуфте 8 включения, как показано на правом верхнем рисунке на фигуре 11.

Если теперь необходимо снова включить левую передачу, фиксатор 10 кулисы переключения передач, как изображено на фигуре 11, движется влево назад в среднее положение, при этом опрокидывающиеся сухари 35 снова поворачиваются назад в их исходное положение. Однако при таком повороте опрокидывающихся сухарей 35 они вступают в контакт с левой выключенной полумуфтой 9 включения. При последующем смещении фиксатора 10 кулисы переключения передач влево поворачивающиеся назад опрокидывающиеся сухари 35 смещают левую полумуфту 9 включения влево для того, чтобы синхронизировать и включить левую передачу. Предпочтительно, внутренние торцевые стороны полумуфт 8, 9 включения имеют фаску 39 для того, чтобы облегчить условия контакта.

Следующий пример переключающего элемента 1 согласно изобретению является предметом фигуры 12. При этом аналогично примеру осуществления согласно фигуре 11, захват передающей крутящий момент полумуфты включения предотвращается благодаря тому, что предусмотрены поворотные тела 40, которые проворачиваются для деблокирования в осевом направлении пути для подлежащей выключению полумуфты включения. В отличие от примера осуществления согласно фигуре 11, оси вращения поворотных тел 40 указывают радиально наружу, то есть плоскости вращения поворотных тел 40 лежат касательно к периметру корпуса 4 синхронизатора; поворотные тела 40 согласно изобретению расположены в корпусе 4 синхронизатора с возможность вращения. В том случае, если переключающий элемент выполнен в виде кулачкового переключающего элемента без блокирующих колец синхронизатора, поворотные тела 40 расположены в закрепленной жестко на валу части кулачкового переключающего элемента.

Левый верхний и нижний рисунок на фигуре 12 показывают вид в разрезе и вид сверху при разрезе через фиксатор 10 кулисы переключения передач переключающего элемента в среднем положении; правый верхний и нижний рисунок показывают вид в разрезе или же вид сверху при разрезе через фиксатор 10 кулисы переключения передач при выключенной левой передаче.

При перемещении фиксатора 10 кулисы переключения передач вправо левая муфта включения 9 захватывается вправо посредством левого захватывающего элемента 1 на фиксаторе 10 кулисы переключения передач, при этом поворотные тела 40, которые посредством захватов 41 входят в зацепление с канавками 42 на внутренней стороне фиксатора 10 кулисы переключения передач, выворачиваются из их исходного положения. Благодаря этому освобождается путь в осевом направлении для того, чтобы позволить выключение левой полумуфты 9 включения (правый верхний и нижний рисунок).

При движении назад фиксатора 10 кулисы переключения передач в среднее положение поворотные тела 40 также поворачиваются назад в их исходное положение и нажимают при этом на левую полумуфту 9 включения для того, чтобы смещать ее назад влево, вследствие чего синхронизируется и включается левая передача.

Разумеется, также любое конструктивное выполнение, прежде всего любое пространственное расположение, элементов переключающего элемента согласно изобретению как самих по себе, так и по отношению друг к другу и в целом технически рациональное попадает под объем защиты данных пунктов формулы изобретения, не влияя на функцию переключающего элемента, как она указана в пунктах формулы изобретения, даже если эти выполнения на фигурах или в описании отображены неявно.

Реферат

Изобретение относится к переключающему элементу для коробки передач. Переключающий элемент имеет по меньшей мере три положения включения для включения двух ступеней коробки передач. В первом конечном положении, которое соответствует первому положению включения, включена первая ступень коробки передач. Во втором конечном положении, которое соответствует второму положению включения, включена вторая ступень коробки передач. В среднем положении, которое соответствует третьему положению включения, включены обе ступени коробки передач. Переключающий элемент выполнен в виде синхронизирующего устройства или в виде кулачкового переключающего элемента. Указанное синхронизирующее устройство содержит корпус муфты, блокирующие кольца синхронизатора и корпус синхронизатора. Осевая длина муфты включения изменена таким образом, что в среднем положении муфты включения ее внутренний кулачковый венец одновременно входит в зацепление с наружным кулачковым венцом корпуса муфты синхронизирующего устройства обеих ступеней коробки передач или зубчатых колес. Техническим результатом является создание компактной конструкции устройства и обеспечение возможности применения переключающего элемента для коробок передач с двойным сцеплением. 2 н. и 48 з.п. ф-лы, 13 ил.

Формула