Устройство для автоматического переключения передач

 

Изобретение относится к машиностроению , к устройствам переключения передач. Цель изобретения - повышение надежности устройства для автоматического переключения передач - достигается за счет упрощения конструкции гидравлического распределителя, управляющего переключением . Распределитель содержит плунжер 13, составляющий с ведущим валом 1 кинематическую пару винт - гайка, укрепленную на промежуточном валу соосно с валом 1 гильзу 8 с отверстиями 9, 10 и 11. Плунжер 13 размещен в гильзе 8 с возможностью осевого перемещения по направляющей. На нем имеется буртик 23 и кольцевые канавки 14 и 15 для перекрытия, либо сообщения с отверстиями 9, 10 и 11 гильзы 8. Отверстия 9, 10 и 11 сообщены каналами с гидравлически управляемыми элементами коробки передач. В полость 12 по каналу 26 подводится жидкость с давлением, пропорциональным нагрузке на валу 1, что обеспечивается специальным дроссельным клапаном. При вращении вала 1 под действием нагрузки на плунжере 13, являющемся гайкой в паре вал 1 - плунжер 13, возникает осевая сила, компенсируемая давлением жидкости в полости 12. При изменении нагрузки на валу 1 под действием возникающей разности осевых сил плунжер 13 перемещается вдоль оси гильзы 8, перекрывая буртиком 23 соответствующие отверстия 9, 10 и 11, В результате происходит переключение соответствующих гидравлических элементов коробки, т.е. переключение передач, б ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю F 16 Н 59/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

74 10

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4619589/28 (22) i0.1 «,88

46) 15.06.91. Бюл. M 22 (75) Н,B.ÏëàòoíîB (53) 621.833(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Рв 111369, кл, В 60 К 21/14, F 16 Н 5/40, F 16 Н 5/12, 1957. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТО1ЛАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ (57} Изобретение относится к машиностроению, к устройствам переключения передач.

Цель изобретения — повышение надежности устройства для автоматического переключения передач — достигается эа счет упрощения конструкции гидравлического распределителя, управляющего переключением. Распределитель содержит плунжер

13, составляющий с ведущим валом 1 кинематическую пару винт — гайка, укрепленную на промежуточном валу соосно с валом 1 гильзу 8 с отверстиями 9, 10 и 11. Плунжер

13 размещен в гильзе 8 с возможностью, Я2,, 1656244 А1 осевого перемещения по направляющей.

На нем имеется буртик 23 и кольцевые канавки 14 и 15 для перекрытия, либо сообщения с отверстиями 9, 10 и 11 гильзы 8.

Отверстия 9, 10 и 11 сообщены каналами с гидравлически управляемыми элементами коробки передач. В полость 12 по каналу 26 подводится жидкость с давлением, пропорциональным нагрузке на валу 1, что обеспечивается специальным дроссельным клапаном. При вращении вала 1 под действием нагрузки на плунжере 13, являющемся гайкой в паре вал 1 — плунжер 13, возникает осевая сила, компенсируемая давлением жидкости в полости 12. При изменении нагрузки на валу 1 под действием возникающей разности осевых сил плунжер t3 перемещается вдоль оси гильзы 8, перекрывая буртиком 23 соответствующие отверстия 9, 10 и 11, В результате происходит переключение соответствующих гидравлических элементов коробки, т.е, переключение передач. 6 ил.

1656244

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в коробках передач транспортных средств.

Целью изобретения является повышение надежности устройства для автоматического переключения передач путем упрощения конструкции гидравлического распределителя, управляющего переключением передач.

На фиг.1 изображена коробка передач транспортного средства; на фиг.2 — узел i на фиг.1 (гильза и плунжер гидравлического распределителя); на фиг.3 — узел II на фиг.1 (гидравлическая муфта переключения передач); на фиг.4 — разрез А-А на фиг.3; на фиг,5— разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.6 — дроссельный клапан гидравлического распределителя, Устройство для автоматического переключения передач содержит коробку передач (фиг,1) с ведущим, выходным и промежуточными валами 1, 2 и 3, 4 соответственно, установленные на валах управляемые гидравлические муфты 5, 6 и 7 переключения передач и кинематически связанный с ведущим валом 1 гидравлический распределитель для управления муфтами 5, 6 и 7 в зависимости от нагрузки на валу 1. Гидравлический распределитель выполнен в виде закрепленной на промежуточном валу 3 соосно с ведущим валом 1 гильзы 8 с радиальными отверстиями 9 — 11 (фиг,2) для перепуска рабочей жидкости иэ соответствующих гидравлических муфт, размещенного в гильзе 8 и образующего с одной из ее торцовых стенок замкнутую полость 12 соосного осеподвижного плунжера

13 с канавками 14 и 15 для выборочного взаимного сообщения отверстий 9, 10 и 11 гильзы 8 при своем перемещении и дроссельного клапана (фиг,б) для подачи рабочей жидкости в полость 12 (фиг,2) между гильзой 8 и плунжером 13 с переменным в зависимости от частоты вращения ведущего вала 1 рабочим давлением. Кинематическая связь гидравлического распределителя выполнена в виде механизма винт — гайка, в котором винтом является ведущий вал 1, а гайкой — плунжер.13, На соответствующих валах коробки установлены образующие ступени передач зацепляющиеся зубчатые колеса 16 — 21, причем колеса 18 и 20 могут быть соединены с валом 4 жестко посредством управляемых муфт 6 и 7 соответственно, а вал 3 напрямую может быть соединен с валом 2 посредством управляемой муфты

5. Колеса 16, 17, 19 и 21 соединены со своими валами постоянно и жестко. Муфты 5, 6 и 7 связаны с гидравлическим распределителем, как и составные элементы последнего, системой трубопроводов. Для

51 предотвращения взаимного проворота плунжера 13 и гильзы 8 служит закрепленная на плунжере 13 шпонка 22 (фиг.2), размещенная в соответствующем направляющем пазу гильзы 8, Кольцевые канавки 14 и 15 плунжера 13 разделены буртиком 23 и сообщены каналами 24 с полостью 25, которая, в свою очередь, сообщена(не показано) со сливной емкостью коробки.

Ширина буртика 23 выбрана иэ условия обеспечения одновременного перекрытия двух соседних из отверстий 9, 10 и 11, Рабочая жидкость от дроссельного клапана в полость 12 подводится через каналы 26, Плунжер 13 подпружинен несиловой пружиной 27.

Конструкция управляемых гидравлических муфт 5, 6 и 7 показана на фиг.3, 4 и 5 на примере муфты 5, Внутренняя обойма 28 механизма свободного хода (обгонной муфты) закреплена на промежуточном валу 3 коробки, а наружная обойма 29 — на выходном валу 2 и выполнена в виде стакана с размещенным в его полости поводком 30 для управления заклиниванием тел 31 качения механизма свободного хода. Поводок 30 представляет собой установленную с возможностью относительного поворота на валу 3 втулку с винтовыми шлицами на наружной цилиндрической поверхности и с фланцем на обращенном к телам 31 торце, На упомянутом фланце закреплены козырьки 32 (фиг.4), размещенные равномерно по окружности между обоймами 28 и 29 механизма свободного хода. С возможностью взаимодействия со шлицами втулки поводка 30 и одновременного относительного осевого перемещения в полости стакана обоймы 29 установлен поршень 33, подпружиненный пружиной 34. Подпоршневая полость стакана обоймы 29 сообщена с камерой 35, в которую через дроссельную шайбу 36 подается, а через дроссельную шайбу 37 отводится на слив рабочая жидкость, При этом диаметр шайбы 36 меньше диаметра шайбы 37, что позволяет поддерживать давление жидкости в сети при сообщении камеры 35 со сливом. Дроссельный клапан (фиг.6) представляет собой размешенный в корпусе 38 поршень 39 с профилированной иглой 40, подпружиненный пружиной 41. Подпоршневая полость 42 сообщена отверстиями 43 с полостью 44 корпуса 38, Игла 40 служит регулирующим элементом для сообщающихся полостей 45 и 46, первая иэ которых соединена с полостью 44, а вторая каналом 47 — с входным патрубком маслонасоса 48. Последний кинематически соединен с ведущим валом 1 коробки. От выходного (нагнетательного) 1656244

55 патрубка маслонасоса 48 рабочая жидкость поступает в полость 44 корпуса 38 клапана и по трубопроводу 49 в полость 2 (фиг.2) гильзы 8 гидравлического распределителя.

Устройство работает следующим образом.

Ведущий вал 1 приводится во вращение двигателем (не показан) транспортного средства. При этом в полость 12 распределителя постоянно подводится рабочая жидкость под давлением, пропорциональным нагрузке на валу 1. Это обеспечивается дроссельным клапаном: пропорционально изменению частоты вращения маслонэсоса

48 меняется объемный расход жидкости, одновременно перемещением поршня 39 с иглой 40 изменяется сопротивление сети, подводящей жидкость в полость 12, т.е. изменяется давление в полости 12.

При вращении вала 1 под действием нагрузки на плунжере 13, являющемся частью механизма винт — гайка, возникает осевое усилие. которое компенсируется силой давления жидкости в полости 12. При изменении нагрузки на вал 1 происходит перемещение плунжера 13 вследствие возникновения неравенства между упомянутым осевым усилием и силой давления жидкости, Перемещение происходит до устранения неравенства сил, что является следствием при перемещении плунжера 13.

Процесс переключения передач происходит в следующем порядке, При неработающем двигателе плунжер

13 под действием пружины 27 занимает крайнее левое положение (фиг,2) — положение включения первой (низшей) передачи, При этом отверстие 9 гильзы 8 перекрыто буртиком 23 плунжера 13, а отверстия 10 и

11 сообщены между собой канавкой 15, т.е, перекрыт перепуск жидкости из муфты 7 и открыт иэ муфт 5 и 6. С включением в работу по мере падения момента на валу 1 (разгона транспортного средства) уменьшается осевая сила на плунжер 13, возникающая в паре винт — гайка. Плунжер 13 перемещается вправо и буртик 23 перекрывает вместе с отверстием 9 и отверстие 10. В результате перекрывается перепуск жидкости из муфты 6 и она включается в работу: перемещаясь влево, поршень 33 (фиг.3, 4 и 5) поворачивает поводок 30 относительно вала 3, вследствие чего козырьки 32, удерживающие тела

31 качения в гнездах обоймы 28, освобождают их и они заклинивают обоймы 28 и 29 друг с другом. Включение в работу муфты 6 соответствует включению второй передачи.

На второй передаче, несмотря на включенную муфту 7, заклинивания тел качения последней не происходит, так как ее наружная

40 обойма вращается быстрее внутренней (пе-. редаточное отношение ступени иэ колес 20 и 21 выше, чем ступени из-колес 18 и 19), При дальнейшем падении момента на валу 1 плунжер 13 опять перемещается вправо и буртик 23 перекрывает отверстия 10 и 11; В результате перекрывается перепуск жидкости из муфты 5 и она включается в работу, что соответствует включению третьей (прямой и высшей) передачи. Канавка 14 плунжера 13 в это время обеспечивает отключение муфты 7 (отверстие 9 гильзы 8 сообщено со сливом). Несмотря на включенную муфту 6, заклинивания тел качения последней не происходит, так как ее наружная обойма вращается быстрее внутренней (передаточное отношение ступени иэ колес 18 и 19 выше единицы — прямой передачи).

Дальнейшее перемещение плунжера 13 вправо вызовет отключение и муфты 6. Это положение плунжера 13 изображено на фиг.2, Переключение передач в обратном порядке происходит аналогичным образом.

Особенностью конструкции является то, что на неработающей в данный момент времени ступени передач соответствующая обгонная муфта отключена полностью, т,е, отсутствует относительное скольжение обойм и тел качения. Это повышает долговечность коробки. В то же время надежность переключения передач обеспечивается не одновременным, а последовательным переключением режимов работы муфт, что достигнуто условием перекрытия буртиком 23 плунжера 13 одновременно двух соседних из отверстий 9, 10 и 11 гильзы

8. Число ступеней передач, переключение которых обеспечивает конструкция, может быть любым.

Формула изобретения

Устройство для автоматического переключения передач, содержащее коробку передач с ведущим, выходным и промежуточными валами, установленные на валах управляемые гидравлические муфты переключения передач и кинематически связанный с ведущим валом гидравлический распределитель для управления муфтами в зависимости от нагрузки на валу, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения конструкции распределителя, последний выполнен в виде закрепленной на одном из промежуточных валов соосно с ведущим гильзы с радиальными отверстиями для перепуска рабочей жидкости из соответствующих гидравлических муфт, размещенного в гильзе и образующего с одной из ее торцовых стенок

1656244

2/ /у 3

/б 8 /5 замкнутую полость соосного осеподвижного плунжера с канавками для выборочного взаимного сообщения отверстий гильзы при своем перемещении и дроссельного клапана для подачи рабочей жидкости в полость между гильзой и плунжером с переменным в зависимости от частоты вращения ведущего вала рабочим давлением, а кинематическая связь гидравлического распределителя с ведущим валом выполнена в виде меха5 низма винт — гайка, в котором винтом является ведущий вал, а гайкой — плунжер.

1656244

1656244

Составитель В.Сергеев

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор С,Шевкун

Редактор А.Лежнина

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2041 Тираж 385 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5