Механизм автоматизированного переключения передач в механической ступенчатой коробке передач

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам управления силовым агрегатом транспортных средств с механическими ступенчатыми коробками передач. Механизм автоматизированного переключения передач содержит два соосных цилиндра переключения передач, два соосных меньшего диаметра цилиндра выбора передач. В цилиндрах установлены оси-штоки соответственно переключения и выбора передач. Концевые части оси-штока выбора передач выполнены в виде поршней, а в его средней части имеется паз. На концах оси-штока переключения передач также закреплены поршни. Соосно по внутреннему диаметру цилиндров на поршнях установлены поршни большего типоразмера. На наружной и внутренней поверхностях последних выполнены канавки для уплотнительных элементов. Вне рабочих полостей цилиндров на оси-штоке переключения передач между поршнями установлен рычаг переключения передач. Рычаг имеет возможность поворота на необходимый угол на оси-штоке переключения передач. В нижней части корпуса механизма на рычаге переключения передач закреплен состоящий из двух частей цилиндрической формы защитный экран, внутренняя часть которого имеет продольный паз для перемещения рычага переключения передач. Технический результат - упрощение конструкции и увеличение ресурса механизма переключения передач. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам управления силовым агрегатом транспортных средств с механическими ступенчатыми коробками передач.

Известен механизм автоматизированного переключения передач в механической ступенчатой коробке передач, закрепленный на корпусной детали коробки передач, содержащий установленные с перекрещивающимися под прямым углом осями два соосных меньшего диаметра цилиндра выбора передач, образующих единый корпус, с парой укомплектованных уплотнительными элементами поршнями разного диаметра в каждом цилиндре, причем поршни большего типоразмера каждого цилиндра, установленные соосно по внутреннему диаметру на поршнях меньшего типоразмера с возможностью взаимного перемещения в пределах упорных бортов и стопорных колец, расположенных в цилиндрах и на малых поршнях, по наружному диаметру сопряжены с рабочими поверхностями цилиндров, закрытых с торцов крышками и образующих с последними полости включения и выбора передач, симметрично расположенные относительно геометрического центра механизма автоматизированного переключения передач, каждая из которых соединена с соответствующими запитанными от пневмосистемы транспортного средства электропневмоклапанами, при этом поршни меньшего диаметра одноименных цилиндров попарно подвижно или жестко соединены осями-штоками, каждый из которых вне рабочих полостей цилиндров в средней части соединен с симметрично расположенным относительно штоков рычагом, установленным с возможностью поворота относительно оси штоков, при этом шток цилиндра выбора передач выполнен в виде поршня-рейки и соединен с рычагом посредством зубчатого венца, состоящего, по меньшей мере, из трех зубьев, при этом механизм снабжен датчиками положения (см. патент РФ №2015936, МКИ 5 В 60 К 20/00, бюл. №13, 1994).

Предлагаемым изобретением решается задача упрощения конструкции и увеличение ресурса механизма переключения передач.

Для достижения указанного технического результата в механизме автоматизированного переключения передач в механической ступенчатой коробке передач, закрепленном на корпусной детали коробки передач и содержащем установленные с перекрещивающимися под прямым углом осями два соосных цилиндра включения передач и размещенные выше последних два соосных меньшего диаметра цилиндра выбора передач, образующих единый корпус, с парой укомплектованных уплотнительными элементами поршнями разного диаметра в каждом цилиндре, причем поршни большего типоразмера каждого цилиндра, установленные соосно по внутреннему диаметру на поршнях меньшего типоразмера с возможностью взаимного перемещения в пределах упорных буртов и стопорных колец, расположенных в цилиндрах и на малых поршнях, по наружному диаметру сопряжены с рабочими поверхностями цилиндров, закрытых с торцов крышками и образующих с последними полости включения и выбора передач, симметрично расположенные относительно геометрического центра механизма автоматизированного переключения передач, каждая из которых соединена с соответствующими запитанными от пневмосистемы транспортного средства электропневмоклапанами, при этом поршни меньшего диаметра одноименных цилиндров попарно подвижно или жестко соединены с осями-штоками, каждый из которых вне рабочих полостей цилиндров в средней части соединен с симметрично расположенным относительно штоков рычагом переключения передач, установленным с возможностью поворота относительно оси штоков, при этом шток цилиндра выбора передач имеет паз для размещения в нем гребня рычага переключения передач, кроме того, механизм снабжен датчиками положения и дополнительно содержит установленный в нижней части корпуса механизма состоящий из двух частей цилиндрической формы защитный экран, внутренняя часть которого имеет продольный паз для перемещения рычага переключения передач, а наружная выполнена с отверстием и кронштейнами для крепления к рычагу переключения передач, при этом продольный паз внутренней части защитного экрана может быть выполнен с отогнутыми внутрь экрана краями, на наружной и внутренней поверхности поршней большего типоразмера выполнены канавки, в которых размещены уплотнительные элементы, при этом канавки выполнены со смещением относительно оси поршня и соединены пазами или отверстиями на торцевой поверхности поршней с полостями переключения и выбора передач, датчики положения выполнены щелевыми, объединены в два модуля из трех датчиков, при этом электропневмоклапаны могут быть закреплены на корпусе или установлены вне корпуса механизма в виде отдельного модуля, а датчики положения размещены на корпусе под цилиндрами выбора передач.

Отличительными признаками предлагаемого механизма автоматизированного переключения передач от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, является наличие в нижней части корпуса защитного экрана, состоящего из двух частей цилиндрической формы, что позволяет закрыть внутреннюю полость механизма, не препятствуя проникновению в нее паров масла, необходимого для смазки поверхностей трения, увеличивая тем самым ресурс механизма. Выполнение на наружной и внутренней поверхности поршней большего типоразмера канавок, в которых размещены уплотнительные элементы, позволяет значительно увеличить опорную поверхность поршня, снизить удельное давление на контактные поверхности и, как следствие, увеличить ресурс механизма, а также уменьшить его габариты.

Благодаря тому, что датчики положения выполнены щелевыми, объединены в два модуля из трех датчиков с возможностью установки их на корпусе под цилиндрами выбора, а также тому, что электропневмоклапаны установлены вне корпуса механизма в виде отдельного модуля, значительно упрощается конструкция механизма в целом.

При этом установка датчиков вне зоны рабочего давления пневмосистемы позволяет многократно повысить их срок службы.

Предлагаемый механизм автоматизированного переключения передач иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-8.

На фиг.1 - общий вид механизма с продольным разрезом;

на фиг.2 - общий вид механизма с поперечным разрезом;

на фиг.3 - вид механизма сверху с электропневмоклапанами в виде отдельного модуля;

на фиг.4 - вид механизма сверху с электропневмоклапанами, закрепленными на корпусе механизма;

на фиг.5 - защитный экран механизма;

на фиг.6 - модуль из трех датчиков механизма;

на фиг.7 и 8 - поршни с выполненными в них каналами подачи сжатого воздуха в виде пазов и отверстий.

Механизм автоматизированного переключения передач в механической ступенчатой коробке передач закреплен на корпусной детали коробки передач и содержит установленные с перекрещивающимися под прямым углом осями, образующие единый корпус, два соосных цилиндра 1 переключения передач и размещенные выше два соосных меньшего диаметра цилиндра 2 выбора передач, закрытых с торцов крышками 3 и образующих с последними полости включения и выбора передач, симметрично расположенные относительно геометрического центра механизма. Крышки 3 снабжены упорными и уплотнительными кольцами. В цилиндрах 1 и 2 установлены оси-штоки 4 и 5 соответственно переключения и выбора передач, при этом концевые части оси-штока 5 выбора передач выполнены в виде поршней 6, а в средней части оси-штока 5 имеется паз.

На концах оси-штока 4 с помощью упорных колец 7 закреплены поршни 8. Для уплотнения поршней 8 на оси-штоке они снабжены уплотнительными кольцами 9. Соосно по внутреннему диаметру цилиндров 1 и 2 на поршнях 6 и 8 установлены поршни 10 большего типоразмера, выполненные кольцевыми. На наружной и внутренней поверхности поршней 10 выполнены канавки, в которых размещены уплотнительные элементы 11 в виде стандартных резиновых уплотнительных манжет, например манжет по ГОСТ 6678-72. Канавки поршней большего типоразмера выполнены со смещением относительно оси поршней и соединены с полостями переключения и выбора передач пазами 12 либо отверстиями 13 на торцевой поверхности поршней. Поршни 6, 8 и 10 установлены с возможностью взаимного перемещения совместно с уплотнительными элементами 11 в пределах упорных буртов, выполненных на поршнях 8, оси-штоке 5 и установленных в цилиндрах 1 и 2 стопорных колец 14.

Вне рабочих полостей цилиндров на оси-штоке 4 переключения передач между поршнями 8 установлен рычаг 15 переключения передач, имеющий гребень. При этом гребень рычага 15 переключения передач размещается в пазе оси-штока 5 выбора передач с возможностью поворота рычага 15 на необходимый угол на оси-штоке 4 переключения передач.

В нижней части корпуса механизма на рычаге 15 переключения передач закреплен защитный экран, состоящий из двух частей, внутренней 16 и наружной 17, цилиндрической формы. Внутренняя часть 16 защитного экрана имеет продольный паз для перемещения рычага 15. Паз внутренней части защитного экрана может быть выполнен с отогнутыми внутрь экрана краями 18. Наружная часть 17 выполнена с отверстием и кронштейнами для крепления к рычагу 15 штифтом 19. Внутренняя часть защитного экрана, имеющая возможность перемещаться только в направлении выбора, прижимается к корпусу внешней частью, перемещающейся вместе с рычагом переключения передач.

Полости включения и выбора передач соединены с соответствующими запитанными от пневмосистемы транспортного средства и закрепленными на основании электропневмоклапанами 20, которые могут быть установлены вне корпуса механизма автоматизированного переключения передач в виде отдельного модуля.

Механизм снабжен щелевыми датчиками положения, объединенными в два модуля 21 и 22 из трех датчиков, закрытых крышками 23. Модули 21 и 22 могут быть размещены на корпусе под цилиндрами 2 выбора передач.

Работа механизма автоматизированного переключения передач в механической ступенчатой коробке передач осуществляется следующим образом.

Сжатый воздух от бортовой пневмосистемы, подвод которого обеспечивается электропневмоклапанами 20, воздействует на расположенные в пневмополости оси-штока 4 включения передач поршни 8 и 10, которые, в зависимости от сигнала, полученного от задатчика режимов движения (не показан), воздействуют на шток, перемещая его вдоль оси. При перемещении штока 4 включения передач закрепленный на нем рычаг 15 своей нижней частью воздействует на головки штоков коробки передач, перемещая их и закрепленные на них вилки на необходимое расстояние, т.е. переключая передачи. Расположенные на корпусе под цилиндрами выбора датчики, объединенные в два модуля 21 и 22 из трех датчиков щелевого типа, выдают сигналы о положении осей-штоков 4 и 5. Средний датчик модулей определяет положение рычага 15 по выбору - в нейтрали датчики отключены, а в крайних положениях включен датчик того модуля, к которому отклонился рычаг. Крайние датчики определяют положение рычага 15 по переключению. Датчики одного модуля определяют момент полного включения передачи, а датчики другого модуля - момент выхода из нейтрали и подают сигнал до полного включения передачи. Электрические сигналы от датчиков по проводам поступают в блок управления (не показан).

Для защиты внутренней полости механизма от масляного потока на рычаге 15 установлен защитный экран, внутренняя часть 16 которого перемещается только в направлении выбора и прижимается к корпусу внешней частью 17, перемещающейся вместе с рычагом. Конструкция защитного экрана позволяет закрыть внутреннюю полость механизма, одновременно не препятствуя проникновению в нее паров масла через неплотности, что необходимо для смазки поверхностей трения.

Механизм автоматизированного переключения передач в механической ступенчатой коробке передач может быть изготовлен на стандартном оборудовании с использованием современных технологий и материалов.

Формула изобретения

1. Механизм автоматизированного переключения передач в механической ступенчатой коробке передач, закрепленный на корпусной детали коробки передач, содержащий установленные с перекрещивающимися под прямым углом осями два соосных цилиндра включения передач и размещенные выше последних два соосных меньшего диаметра цилиндра выбора передач, образующих единый корпус, с парой укомплектованных уплотнительными элементами поршнями разного диаметра в каждом цилиндре, причем поршни большего типоразмера каждого цилиндра, установленные соосно по внутреннему диаметру на поршнях меньшего типоразмера с возможностью взаимного перемещения в пределах упорных буртов и стопорных колец, расположенных в цилиндрах и на малых поршнях, по наружному диаметру сопряжены с рабочими поверхностями цилиндров, закрытых с торцов крышками и образующих с последними полости включения и выбора передач, симметрично расположенные относительно геометрического центра механизма автоматизированного переключения передач, каждая из которых соединена с соответствующими запитанными от пневмосистемы транспортного средства электропневмоклапанами, при этом поршни меньшего диаметра одноименных цилиндров попарно подвижно или жестко соединены с осями-штоками, каждый из которых вне рабочих полостей цилиндров в средней части соединен с симметрично расположенным относительно штоков рычагом переключения передач, установленным с возможностью поворота относительно оси штоков, при этом шток цилиндра выбора передач имеет паз для размещения в нем гребня рычага переключения передач, кроме того, механизм снабжен датчиками положения, отличающийся тем, что в нижней части корпуса механизма дополнительно установлен состоящий из двух частей цилиндрической формы защитный экран, внутренняя часть которого имеет продольный паз для перемещения рычага переключения передач, а наружная выполнена с отверстием и кронштейнами для крепления к рычагу переключения передач, на наружной и внутренней поверхностях поршней большего типоразмера выполнены канавки, в которых размещены уплотнительные элементы, при этом канавки выполнены со смещением относительно оси поршня и соединены пазами с полостями переключения и выбора передач, датчики положения выполнены щелевыми, объединены в два модуля из трех датчиков.

2. Механизм автоматизированного переключения передач в механической ступенчатой коробке передач по п.1, отличающийся тем, что электропневмоклапаны установлены вне корпуса механизма в виде отдельного модуля.

3. Механизм автоматизированного переключения передач в механической ступенчатой коробке передач по п.1 или 2, отличающийся тем, что датчики положения размещены на корпусе или под цилиндрами выбора передач.

4. Механизм автоматизированного переключения передач в механической ступенчатой коробке передач по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что канавки, выполненные на внутренней поверхности поршней большего типоразмера, соединены с полостями переключения и выбора передач отверстиями на торцевой поверхности поршней.

5. Механизм автоматизированного переключения передач в механической ступенчатой коробке передач по п.1, или 2, или 3, или 4, отличающийся тем, что продольный паз внутренней части защитного экрана выполнен с отогнутыми внутрь экрана краями.

РИСУНКИ