CN101135373B - 变速机构 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种用于人力操纵传动的带动力助力的变速机构，其特征在于其包括：可进行轴向运动以便选择一个或更多的齿轮的拨叉导轨、可与所述拨叉导轨啮合，使所述拨叉导轨按照操作员控制的操作进行轴向运动的控制杆、液压致动器。所述液压致动器包括可在液压缸内移动的活塞，所述液压缸内的液体压力导致对所述拨叉导轨的力的施加。所述液压缸具有供液连接头和出液连接头，并且所述液体出液连接头是可以关闭的，致使所述液压缸内的液体压力发生变化，并且所述出液连接头包括所述拨叉导轨内的一个孔。可以操作所述控制连接的移动，从而将所述孔打开或关闭。

Description

变速机构

技术领域

本发明涉及一种用于人力操纵传动的带动力助力的变速机构和具有该变速机构的变速器。

背景技术

在普通的人力操纵传动机构中，操作人员能够通过操作变速杆来选择传动机构中某一特定的齿轮或转矩通路。这一操作通过一个机械机构物理地作用于变速箱内某一适宜的同步机构，从而提供需要的齿轮。操作人员必需对变速杆施加足够的力，才能使同步机构内的离合器有效工作。在某些情况下，需要较长的变速杆，才能使驾驶员能够对同步机构离合器施加足够的力，导致操作人员必需将变速杆移动较长的距离。较长的变速杆由于需要操作人员将变速杆移动较长的距离，从而使齿轮选择产生显著的延迟。

发明内容

本发明的目的在于减轻或克服所述问题。

根据本发明的第一个方面，提供一种用于人力操纵的带有动力助力的变速机构，其包括：拨叉导轨，其进行轴向运动以便选择一个或更多的齿轮；控制杆，可与所述拨叉导轨啮合，使所述拨叉导轨按照操作员控制的操作进行轴向运动；液压致动器；所述液压致动器包括可在液压缸内移动的活塞，所述液压缸内的液体压力导致对所述拨叉导轨的力的施加；所述液压缸具有供液连接头和出液连接头，并且所述液体出液连接头是可以关闭的，致使所述液压缸内的液体压力发生变化，并且所述出液连接头包括所述拨叉导轨内的一个孔；可以操作所述控制连接的移动，从而将所述孔打开或关闭。

所述出液连接头可以关闭，使所述液压缸内的液体压力升高。

所述控制杆包括可与所述拨叉导轨的控制部啮合的端部，并且所述端部的移动使所述孔的出口关闭。

所述控制部包括具有凹陷的压片，所述凹陷接纳所述控制连接的端部并且所述孔的出口位于所述凹陷上。

所述拨叉导轨的端部提供部分液压致动器。

所述的控制杆包括可与所述拨叉导轨的控制部啮合的端部，所述的控制部包括阀门机构，其能够关闭所述孔的出口，并且所述端部的移动作用于所述阀门机构，使所述孔的出口打开。

所述致动器的端部包括安装在所述液压缸内部可移动的活塞。

所述变速机构包括两个液压致动器，每个液压致动器可都向所述拨叉导轨施加反向的轴向力。

所述变速机构包括两个拨叉导轨，每个拨叉导轨都可被所述控制连接移动。

根据本发明的第二个方面，提供一种变速器，其包括：外壳、输入和输出、具有多个离合器和前述任一权利要求所述的变速机构的变速箱，可对所述变速机构进行操作，使所述离合器进行操作，从而为输入和输出之间提供驱动路径。

所述的离合器包括同步啮合离合器。

所述变速器包括提供带压液压液，其中所述的液压液被提供给所述液压致动器。

所述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的所述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明的变速器的端视图。

图2是图1所示变速器剖视图。

图3是本发明的变速机构的局部顶视图。

图4是图2所示的变速机构的侧视图。

图5是类似于图3的本发明的又一变速机构的顶视图。

图6是类似于图3的本发明的再一变速机构的顶视图。

图7是显示图6所示机构的局部细节的视图。

具体实施方式

请参阅图1，本发明的变速器10大致以端视图的形式示出，其包括外壳11。变速杆柱12向上伸出外壳11并在其上端部具有一个连接头13，用于连接到操作人员控制装置，其包括普通的变速杆。如图2所示，变速器10具有输出连接头13、输入连接头14，用来连接至转矩变换器或直接或间接连接到发动机，以及多个安装在第一动力轴15和第二动力轴16上的齿轮。变速器10还具有一对同步啮合离合器17、18，每个离合器17、18都可通过下文将详细描述的变速机构操作，用来在通过变速器10的前进或倒退驱动路径中进行选择。

请参阅图3和图4，所示为用来操作离合器17、18的变速机构。该变速机构20包括第一拨叉导轨21和第二拨叉导轨22，每根移轨都适合于轴向运动。每个轴向移轨21、22都分别具有一个调档叉23、24，其分别固定于拨叉导轨上，并分别使离合器17、18进行操作。拨叉导轨大致位于图1所示外壳内标记19的位置。

为了使操作员能够滑动拨叉导轨21、22，每根拨叉导轨21、22都具有一个控制部分，其分别包括压片25、26。压片25、26的上表面上具有凹陷27、28，接纳图4中大致位于标记30处的控制连接的端部29。通过适当地移动变速杆，控制连接30与凹陷27、28之一的基座结合并在其上作用，使相应的拨叉导轨21、22在轴向上移动，从而按需要操作离合器。

如图3所示，在每个拨叉导轨上提供一个压力致动器，以便随着操作人员控制装置的操作将力施加到拨叉导轨上。

第一拨叉导轨21具有一第一液压致动器大至位于附图标记31处，其包括一液压缸32，其内设有与第一拨叉导轨的端部连接的活塞33。第一拨叉导轨还具有第二液压致动器34，其包括液压缸35和能够在该液压缸35内移动并安装在第一拨叉导轨端部上的活塞36。类似地，第二拨叉导轨22一端具有位于附图标记37的第三液压致动器，其包括液压缸38，该液压缸38内具有一可移动的活塞39，该活塞39固定在第二拨叉导轨22的端部上。第二拨叉导轨22还具有位于附图标记40的第四液压致动器，其包括液压缸41，其内设有可滑动并与第二拨叉导轨22的另一端连接的活塞42。每个第一、第二、第三、第四液压致动器31、34、37、40都具有对应的进口43、44、45、46，用于连接到受压液体源，在本实施例中该液体为液压液。第一拨叉导轨21具有第一内孔47和第二内孔48。第一内孔47由图3所示的第一拨叉导轨21的左手端引向凹陷27的右手端面上的出口47a，第二内孔由图3所示的第一拨叉导轨21的右手端引向凹陷27的左手端面上的出口48a。类似地，第二拨叉导轨22具有第三内孔49和第四内孔50。第三内孔49由图3所示的第二拨叉导轨22的左手端引向凹陷28的右手端面上的出口49a。第四内孔50由图3所示的第二拨叉导轨22的右手端引向凹陷28的左手端面上的出口50a。相应地，当出口47a、48a、49a、50a未被阻塞时，每个液压缸32、35、38、41都在对应的连接43、44、45、46被提供带压液压液，并且该带压液压液沿相应的内孔47、48、49、50流动，并由相应的出口排出。相应地，当变速杆处于空档位置时，即没有与凹陷27、28的任何一端面啮合时，向对应液压致动器31、34、37、40施加的液体压力不会导致净力施加到对应的拨叉导轨21、22上

工作时，当操作人员通过移动变速杆选择需要的齿轮时，控制连接30会在凹陷27、28之一内部被移动并与某个端面啮合，致使拨叉导轨21、22进行轴向运动并相应地导致适宜的调档叉23、24移动，从而操作离合器。控制连接30的端部29在与凹陷27、28的端面接触时会将该端面上的出口47a、48a、49a、50a关闭。出口一但关闭，来自对应液压缸32、35、38、41的带压液流就会被阻断或受到限制，导致该液压缸内的压力升高，由此产生的作在对应的活塞33、36、39、42上的力在控制连接30的移动方向上对拨叉导轨21、22进一步施加轴向力。因此，例如，当如图3所示需要将第一拨叉导轨21向左移动时，控制连接30被移动，使端部29与凹陷27的左手端面啮合。这样，连接到第二内孔48的出口48a会被封闭，阻止带压液由液压缸35流出，增加了液压缸35内压力并相应导致力施加在活塞36上，驱使拨叉导轨21向左运动。由于出口47a会被打开，带压液流由液压缸32流经内孔47不会被阻碍，因此液压缸32的液压液基本上不会阻止拨叉导轨21向左移动。

控制连接30的端部29不必产生与出口47a、48a、49、50a的完全密封，仅需要阻断这些出口使对应的液压缸32、35、38、41内能够提供回压即可。

在本实施例中，驾驶员通过拨叉导轨和调档叉施加的力大约为800牛顿，而液压致动器再提供400牛顿的力。力的增加会减少离合器17、18配合面同步和啮合所需要的时间，减少换齿轮和操作人员需要施加的力，从而提高了操作人员的控制能力和驾车的舒适感。液压致动器才可理想地作为变速器10的外壳组成部分，并且由于该机构结构紧凑不需要外部控制机构，相对较为简单和便宜，不需要增加变速器的整体外壳。理想的是，由于该变速器具有图2中标记60处的整体结构的液压泵，提供给液压致动器的液压可来自该液压源。当没有选择任何齿轮时，需要不由任何其他功能转移液压，可提供一适宜的阀门，使正常工作时不向致动器31、34、37、40提供任何带压液体，但当要求更换齿轮时，例如当操作员将主离合器分离时，这时液压就会施加到致动器并且该变速机构按所述方式开始操作。

尽管所述结构中每个拨叉导轨的端部都支承着一个在液压缸内活动的活塞，很明显可以根据需要以其他方式提供液压致动器，例如在拨叉导轨和外壳上固定部分之间驱动连接的单独的活塞和液压缸，或是通过包括将作为内孔部分的液压缸的拨叉导轨端部和安装在相对于外壳固定的该液压缸内的活塞，或是其他方式。尽管所述系统具有两个拨叉导轨，还可以根据需要提供一个、两个、三个或更多的拨叉导轨，或是按要变速箱中的齿轮的数量的要求提供。

图5所示为本发明另一实施例。该系统与图4所示系统类似，不同之处在于内孔的结构不象图3中那样的横穿的。参见图5，拨叉导轨为21’、22’支撑着调档叉23、24，与图3类似。第一拨叉导轨21’具有附图标记61处的第一液压致动器，其包括液压缸62，活塞63可在液压缸62内滑动。第一拨叉导轨21’还具有第二液压致动器64，其包括液压缸65和液压缸内可活动并且在第一拨叉导轨21’一端上的活塞66。类似地，第二拨叉导轨22’具有标记67处的第三液压致动器，其包括液压缸68，其内设有可以滑动并固定在第二拨叉导轨22’端部的活塞69。第二拨叉导轨22’还具有标记70所示的第四液压致动器，其包括液压缸71，其内设有可以滑动并固定在第二拨叉导轨22’另一端部的活塞，72。液压致动器61、64、67、70中的每一个都具有对应的与带压液流源连接的入口73、74、75、76。但是，与图3所示实施例对照而言，入口73、74、75、76连接到对应的液压缸62、65、68和71的环形端部，并且作用于活塞的63、66、69、72的与对应的拨叉导轨21’、22’连接的端面。因此，液压缸62、68内的压力会发生作用，向左驱使对应的拨叉导轨21’、22’，同时液压缸65、71内的压力会驱使对应的拨叉导轨21’、22’向右移动。

采用与图3所示实施例相似的方式，拨叉导轨21’、22’具有相应的与其连接的压片25’、26’，其包括相应的凹陷27’、28’，用来接纳控制杆30的端部。在图5所示的实施例中，第一拨叉导轨21’具有第一内孔77，由入口77a与液压缸62液流沟通引向凹陷27’左手的出口77b。第一拨叉导轨21’具有第二内孔78，由入口7，8a与液压缸65液流沟通引向凹陷27’右手侧壁上的出口77b。第二拨叉导轨22’具有类似结构的一对内孔。相应地，控制连接的运动会关闭出口之一并导致对应的液压缸62、65、68、71中相应的压力增加，驱使相应的拨叉导轨21’、22’向操作员需要的方向移动。例如，当控制连接30的端部29在第一凹陷27’中向左移动时，会将出口77b关闭，从而防止或阻止液体离开液压缸62并导致液压缸62内的压力作用于活塞63上，驱使拨叉导轨21’向左移动并由此协助拨叉导轨21’的运动，其方式与图3中所示的实施例类似。由此，当操作员换齿轮时会提供同样的助力，但不需要将压片25’、26’设计成如图3那为内孔提供横穿结构。

图6和图7所示为本发明又一实施例。参阅图6，拨叉导轨21”、22”支撑着调档叉23、24，与图3所示实施例的方式相似，并向液压缸32、35、38和41提供压力，作用在对应的拨叉导轨21”、22”的端面提供的活塞上。

拨叉导轨21”、22”具有对应的固定于其上的压片25”、26”。第一拨叉导轨21”具有第一内孔47”和第二内孔48”，与图3所示实施例类似，北二拨叉导轨22”具有第三内孔49”和第四内孔50”，同样与图3所示实施例类似。请参阅图7，图中详细示出了压处25”的剖面结构。压片25”具有与第一内孔47”连流的第一入口80和与第二内孔48”连通的第二入口81。第一液流出口在附图标记82处，被第一阀门机构83关闭。第二液流出口84被第二阀门85关闭。每个阀门83、85都包括阀门元件83a、85a，用来关闭对应的液流出口82、84并被对应的顶压元件83b、85b顶向关闭位置。阀门元件83、85分别具有端面83c、85c，与控制连接30的端部29啮合。相应地，很明显当控制连接的端部如图7所示被移动到左侧或右侧时，其会作用于对应的阀门元件83、85的端面83c、85c并将对应的入口80、81连接到对应的液体出口82、84，从而将对应的内孔47”、48”与大气连通，并且由此导致对应液压缸32、35中的压力下降。由于另外的液压缸32、35会保持相对较高的压力，由于控制连接30的移动，会有相应的力施加到拨叉导轨21”驱使其向左或向右，如图6所示。第二压片26”具有与第一压片25”相同的结构和操作方式。

尽管此处所述系统用于液压液，很显然该带压液体可以是气动压力或其他任何适合的液体。

在本说明书中“包括”一词的意思是“包括或由…构成”。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用所述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1.一种用于人力操纵传动的带动力助力的变速机构，其特征在于其包括：

拨叉导轨，其进行轴向运动以便选择一个或更多的齿轮；

控制连接，能够与所述拨叉导轨啮合，使所述拨叉导轨按照操作员控制的操作进行轴向运动；

和第一和第二液压致动器；

每一个液压致动器包括能够在液压缸内移动的活塞，而且在其中任何一个所述液压缸内的液体压力能够以与所述其他液压缸相反的方向对所述拨叉导轨施加轴向的力；

其中：

每一个所述液压缸具有供液连接头，并且每一个液压缸具有一个出液连接头，并且所述出液连接头是能够关闭的，致使所述液压缸内的液体压力发生变化，并且

每一个所述出液连接头包括所述拨叉导轨内的一个孔；并

能够操作所述控制连接的移动，从而将所述孔打开或关闭。

2.根据权利要求1所述的用于人力操纵传动的带动力助力的变速机构，其特征在于所述出液连接头能够关闭，使所述液压缸内的液体压力升高。

3.根据权利要求1所述的用于人力操纵传动的带动力助力的变速机构，其特征在于所述控制连接包括能够与所述拨叉导轨的控制部啮合的端部，并且所述端部的移动使所述孔的出口关闭。

4.根据权利要求3所述的用于人力操纵传动的带动力助力的变速机构，其特征在于所述控制部包括具有凹陷的压片，所述凹陷接纳所述控制连接的端部并且所述孔的出口位于所述凹陷上。

5.根据权利要求1所述的用于人力操纵传动的带动力助力的变速机构，其特征在于其中所述的控制连接包括能够与所述拨叉导轨的控制部啮合的端部，所述的控制部包括阀门机构，其能够关闭所述孔的出口，并且所述端部的移动作用于所述阀门机构，使所述孔的出口打开。

6.根据权利要求1至5的任一权利要求所述的用于人力操纵传动的带动力助力的变速机构，其特征在于所述拨叉导轨的端部提供所述第一和第二液压致动器中其中至少一个液压致动器的一部分。

7.根据权利要求6所述的用于人力操纵传动的带动力助力的变速机构，其特征在于所述拨叉导轨的端部包括安装在所述液压缸内部可移动的活塞。

8.根据权利要求1至5的任一权利要求所述的用于人力操纵传动的带动力助力的变速机构，其特征在于所述变速机构包括两个拨叉导轨，每个拨叉导轨都能够被所述控制连接移动。

9.一种变速器，其特征在于其包括：外壳、输入和输出、具有多个离合器和前述任一权利要求所述的变速机构的变速箱，能够对所述变速机构进行操作，使所述离合器进行操作，从而为输入和输出之间提供驱动路径。

10.根据权利要求9所述的变速器，其特征在于其中所述的离合器包括同步啮合离合器。

11.根据权利要求9或10所述的变速器，其特征在于其包括在压力作用下的液压液，其中所述的液压液被提供给所述液压致动器。

Images