CN101625024B - 顺序控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及顺序控制装置(10)，包括至少一个绕转动轴线(X)转动安装的转鼓(12)，并且在其外表面上具有若干导向槽(20)；以及相应的若干啮合拨叉(14)，每一啮合拨叉(14)包括滑动支撑在转鼓(12)外表面上的支撑部分(24)，设置成驱动变速箱的相应同步套筒的驱动部分(30)，以及啮合在转鼓(12)的相应导向槽(20)中的销(22)。导向槽(20)具有一定的形状，以便作为转鼓(12)转动的结果，根据预定的操作模式产生销(22)以及与相应啮合拨叉(14)一起的平行于转鼓(12)的转动轴线(X)的选择性移动，从而每次导致给定齿轮的啮合。

Description

顺序控制装置
技术领域
本发明涉及用于啮合机动车辆尤其是机动汽车的机械变速箱中齿轮的带有转鼓的顺序控制装置。
背景技术
在机动车辆中使用的机械变速箱通常为具有永久啮合齿轮的类型，也就是下述类型，其中由一个或多个主轴或输入轴支撑的驱动齿轮永久性地与由一个或多个副轴或输出轴支撑的相应从动齿轮啮合，并且其中从动齿轮刚性连接以便与一个主轴(或多个主轴)一起转动，同时驱动齿轮空转地安装在一个副轴(或多个副轴)上。通过将齿轮系的空转齿轮(相应于待啮合以便与相应轴一起转动的齿轮)耦联而将齿轮啮合。为了该目的，每一空转齿轮或每一对相邻的空转齿轮与同步装置相连，上述同步装置起到在完成啮合操作以便在通过有问题的空转齿轮传送扭矩之前使得待啮合的空转齿轮和相连轴的角速度同步的作用。同步装置通常包括驱动部分，其刚性连接以便通过与变速箱相应轴的键联而转动；至少一个同步环，其形成与相连空转齿轮的相应锥形表面啮合的圆锥表面；以及一个套筒，其刚性耦联以便与驱动部分一起转动，并且因此耦联到变速箱的相应轴上，并且其可通过相应啮合拨叉而在一个方向或另一方向上轴向移动。
为了使得驾驶员能够顺序控制通常的机械变速箱，已知用于啮合齿轮的控制装置，其包括平行于变速箱的轴放置的转鼓，并且在转鼓外圆柱表面上具有一个或多个若干销滑动啮合在其中的导向槽，这些销中的每一个刚性连接以便与变速箱的相应啮合拨叉一起平移。根据由驾驶员通过中间控制装置给出的指令由驱动单元驱动转鼓绕其自身轴的转动。驱动组通常包括电机或伺服辅助的液压装置，如果有必要的话耦联到减速齿轮。转鼓的导向槽具有一定的形状，以便作为转鼓转动的结果，根据预定的操作模式产生销以及因此与啮合拨叉一起的选择性移动，从而每次导致一个或多个齿轮的啮合或脱离啮合。
从DE10259485A1中可知具有转鼓(用于啮合机动车辆变速箱中的齿轮)的顺序控制控制。根据第一实施例，控制装置包括两个与双重啮合拨叉(其直接受到转鼓的导向并支撑在转鼓上)相连的同步套筒。啮合拨叉设有两个销，上述销滑动啮合在设置于转鼓外圆柱表面上的导向槽中，并且上述销相对于转鼓轴线位于同步套筒的相对侧上。由于啮合拨叉直接安装在转鼓上，而不是安装在合适的杆上，因此控制装置组件的数目可以减少。另一方面，控制销相对于同步套筒的相对配置导致啮合拨叉在运行过程中经受高的倾覆扭矩，因此相对于垂直于转鼓和同步套筒轴线的平面倾斜。根据第二实施例，啮合拨叉受到导向杆的导向并且支撑在导向杆上，并且两个销放置于转鼓轴线和同步套筒轴线之间。在该情况下，在运行过程中作用到啮合拨叉上的倾覆扭矩更小，原因是在上述销和导向槽之间转换的驱动力与较低的杠杆臂作用。另一方面，该第二实施例需要将啮合拨叉安装在特定的杆上，因此与第一实施例相比需要另外的组件。
GB208370公开了用于啮合机动车辆变速箱中齿轮的顺序控制装置，该装置包括：转鼓，其绕转动轴线转动安装并且在其外表面上具有若干导向槽；以及相应的若干啮合拨叉，每一啮合拨叉包括滑动支撑在转鼓外表面上的支撑部分，设置成推动变速箱相应齿轮的驱动部分，以及与转鼓相应导向槽啮合的销。导向槽具有一定的形状，以便作为转鼓转动的结果，产生销以及因此啮合拨叉的平行于转鼓的转动轴线的选择性移动，从而每次导致从动齿轮的啮合。上述销相对于转鼓的转动轴线定位在啮合拨叉驱动部分的相同侧上。
发明内容
本发明的一个目的是提供带有转鼓的顺序控制装置，用于啮合机动车辆尤其是机动汽车的机械变速箱中的齿轮，其由几个组件构成，上述使得在运行过程中可能降低作用在啮合拨叉上的倾覆扭矩，并且其可容易制造并且比根据现有技术的顺序控制装置更精确。
根据本发明，这个目的和其它目的完全通过一种用于啮合机动车辆尤其是机动汽车的机械变速箱中齿轮的顺序控制装置而实现，该顺序控制装置包括：至少一个绕转动轴线转动安装的转鼓，且所述转鼓在其外表面上具有若干导向槽；
相应的若干啮合拨叉，每一啮合拨叉包括滑动支撑在所述转鼓的所述外表面上的支撑部分，设置成驱动变速箱的相应同步套筒的驱动部分，以及啮合在所述转鼓的相应导向槽中的销；
其中所述导向槽作为所述转鼓转动的结果适于根据预定的操作模式产生销以及同相应的啮合拨叉一起的平行于所述转鼓的转动轴线的选择性移动，从而每次导致给定齿轮的啮合；
其中所述销相对于所述转鼓的所述转动轴线定位于所述啮合拨叉的所述驱动部分的相同侧上；
其中在所述转鼓的所述外表面上设置一个贯通槽，并且所述贯通槽平行于所述转动轴线从所述转鼓的一端至少延伸到距离所述端部最远的导向槽，以便当所述啮合拨叉安装在所述转鼓上时对所述啮合拨叉的所述销进行导向。
在其他方面，每一啮合拨叉的所述支撑部分包括一对弯曲臂，所述弯曲臂从所述啮合拨叉的中心延伸过大于180°的角度并且局部扣紧所述转鼓的所述外表面，以便径向限制所述转鼓。
每一啮合拨叉的所述驱动部分包括一对叉头，所述一对叉头相对于所述啮合拨叉的中心从所述支撑部分的相对侧延伸，并且在它们的远端处设有相应的设置成驱动相关联的同步套筒的啮合指状物。
所述啮合拨叉由压铸青铜制成，并且仅仅在与所述转鼓和相应同步套筒接触的区域中进行加工。
所述顺序控制装置还包括平行于所述转鼓的所述转动轴线延伸的杆，每一啮合拨叉设有与所述杆协作的防止转动的凸出部分，以便防止所述啮合拨叉围绕所述转鼓的所述转动轴线的转动。
啮合拨叉直接支撑在转鼓外表面上的事实使其因为不再需要特定的支撑杆而可能减少控制装置组件的数目。同时，上述销相对于转鼓轴线设置在啮合拨叉叉头的相同侧上的事实使其在运行过程中可能降低作用在啮合拨叉上的倾覆扭矩。此外，平行于转鼓转动轴线延伸的槽的构造使其可能仅仅通过将上述销从该后者的开放端插入到贯通槽内并且使得上述销在贯通槽内滑动直到它们到达相应的导向槽而将啮合拨叉安装在转鼓上。
在变化的实施例中，控制装置还可包括防止转动杆，其设置成当在运行过程中处于围绕转鼓轴线的载荷下时防止拨叉的转动。由于其不具有用于啮合拨叉的任意支撑功能，因此防止转动杆可以具有非常小的尺寸，并且因此不明显增加控制装置的整体尺寸。
附图说明
通过参照附图对非限制性实例进行的下述详细说明将更明了本发明的进一步特点和优势，其中：
图1是根据本发明优选实施例的用于啮合机动汽车机械变速箱中齿轮的顺序控制装置的透视图；
图2是图1所示控制装置的侧视图；以及
图3和图4分别是形成图1所示控制装置的形成啮合拨叉部分的透视图和侧视图。
具体实施方式
在下述说明和权利要求中，术语“轴向”和“纵向”指代平行于转鼓转动轴线的方向(也就是，平行于用于控制装置的变速箱的输入轴和输出轴)，而术语“径向”和“横向”指代位于垂直于转鼓转动轴线的平面内的任意方向。
首先参照图1，根据本发明优选实施例的用于啮合机动汽车机械变速箱(未示出)中齿轮的顺序控制装置通常用10指示。
控制装置10基本包括绕其自身轴线(在图1中由X指示)转动安装的转鼓12，以及若干啮合拨叉14，上述拨叉14以它们能够轴向(换言之平行于转鼓转动轴线X)滑动的方式支撑在转鼓12上。在所示的实施例中，控制装置10用于具有五个前进齿轮和一个逆转齿轮的机械变速箱，并且因此包括三个啮合拨叉14，每一拨叉14设置成控制两个齿轮的啮合。但是，显然本发明能够用于具有任意数目啮合拨叉的控制装置。
控制装置10以已知方式(因此未示出)另外包括驱动构造，其设置成使得转鼓12绕转动轴线X在合适的方向上转动，并且转动通过合适的角度以便导致所需齿轮的啮合。例如，这些驱动构造包括电机(或伺服辅助的液压装置)，以及如果必要的话，包括减速齿轮单元，其输出轮(未示出)永久性地与齿轮16啮合，该齿轮16驱动性地连接以便与转鼓12一起转动。
与转鼓12整体形成或牢固连接到转鼓12的相应环状支撑凸出部分18设置在转鼓12的外表面上以便适于每一啮合拨叉14。导向槽20在每一支撑凸出部分18中形成，并且固定到相应啮合拨叉14上的销22在每一导向槽中受到导向。啮合拨叉14的销22和转鼓12的导向槽20相互作用导致转鼓绕轴线X的转动转变成销22的轴向平移移动，并且因此导致啮合拨叉14的轴向平移移动，从而导致齿轮根据预定的操作模式啮合。为了该目的，导向槽20以如此的方式成形，在每次中第一销22移动以便与已经啮合的齿轮脱离啮合，并且作为转鼓12在一个方向或另一方向上转动过给定角度的结果，第二销22(其可与第一销相同)啮合新齿轮。
如从图3和图4中更好看出的那样，每一啮合拨叉14包括主体，其形成(如在所示实施例中的那样，有利地整体形成)支撑部分(在附图中看到的上部部分)以及驱动部分(在附图中看到的下部部分)。支撑部分包括一对弯曲臂24，上述弯曲臂24从啮合拨叉14的主体中心延伸到转鼓12的转动轴线X之外(换言之，在弯曲臂24端部之间包绕的角度大于180°)，并且局部扣紧与相应啮合拨叉相连的支撑凸出部分18，以便径向限制转鼓。具体的，在每一啮合拨叉14的支撑部分和相应的支撑凸出部分18之间设置三个接触区域，这些区域分别位于弯曲臂24的远端处(在图2至图4中由26指示)以及位于拨叉主体的中心处(在图2至图4中由28指示)。驱动部分包括一对叉头30，上述一对叉头30相对于啮合拨叉14主体的中心从弯曲臂24的相对侧延伸，并且在它们的远端处设有相应的设置成驱动相连的同步套筒(未示出)的啮合指状物32。
例如，啮合拨叉14由压铸青铜制成，并且仅仅在拨叉和转鼓之间的接触区域(区域26和28)以及在拨叉和同步套筒(啮合指状物32)之间进行加工。
如从图2和图3中可清楚看出的那样，销22在支撑部分中心处的接触区域28中固定到啮合拨叉14。更精确的，销22定位于通过啮合拨叉14中心和同步套筒中心的平面内。因此，销22相对于转鼓12的转动轴线X位于叉头30的相同侧上。换言之，处于叉头30端部处的啮合指状物32与在说明书介绍部分中所述的现有技术中的相比更接近销22。因此在啮合指状物32和相应的同步套筒之间转换的力与下部杠杆臂作用，上述力趋于使得啮合拨叉14相对于垂直于转鼓转动轴线X的平面倾斜。上述降低在运行过程中作用大啮合拨叉14上的倾覆扭矩。另外，啮合拨叉14仅仅由转鼓12支撑，而不需要特定的导向杆。但是，也可如在图1中所示实施例中的那样，设置起到防止转动作用的杆34。杆34平行于转鼓12的转动轴线X延伸过的长度基本等于转鼓长度，并且因为其不具有任何支撑功能，因此其可具有小的直径。在该情况下，每一啮合拨叉14设有一对防止转动凸出部分36，上述防止转动凸出部分36从拨叉主体的中心横向延伸，并且其从径向相对侧啮合杆34，以便防止拨叉绕转鼓12的转动轴线X的任意转动。
最后，如图1中所示的那样，在转鼓12的外表面上设置贯通槽38，该贯通槽38开放到转鼓端部(根据图1的右手端)并且平行于转鼓轴线X从该端部至少延伸到距离该端部最远的导向槽20。贯通槽38还可从转鼓的一端延伸到相对端，也就是贯穿转鼓的纵向延伸部分。贯通槽38起到将啮合拨叉14初始安装在转鼓12上的作用。实际上通过使得相应销22通过槽38的开放端进入槽38然后沿着槽38滑动直到它们到达相应的导向槽20而将啮合拨叉14轴向装配到转鼓12上。之后，啮合拨叉14绕转鼓12的轴线X转动，直到它们到达初始位置，在该位置所有的同步单元都同时处于空转位置。因此，转鼓12和啮合拨叉14可作为预组装的子单元容易和精确地制备。
理所当然，在保持本发明的原理不变的情况下，可以对那些描述和仅通过非限制性的实例进行解释说明的实施例和构造细节进行改变。

Claims (5)

1.一种用于啮合机动车辆的机械变速箱中齿轮的顺序控制装置(10)，所述顺序控制装置(10)包括：
至少一个绕转动轴线(X)转动安装的转鼓(12)，且所述转鼓在其外表面上具有若干导向槽(20)；
相应的若干啮合拨叉(14)，每一啮合拨叉(14)包括滑动支撑在所述转鼓(12)的所述外表面上的支撑部分(24)，设置成驱动变速箱的相应同步套筒的驱动部分(30)，以及啮合在所述转鼓(12)的相应导向槽(20)中的销(22)；
其中所述导向槽(20)作为所述转鼓(12)转动的结果适于根据预定的操作模式产生销(22)以及同相应的啮合拨叉(14)一起的平行于所述转鼓(12)的转动轴线(X)的选择性移动，从而每次导致给定齿轮的啮合；
其中所述销(22)相对于所述转鼓(12)的所述转动轴线(X)定位于所述啮合拨叉(14)的所述驱动部分(30)的相同侧上；
所述顺序控制装置(10)的特征在于，在所述转鼓(12)的所述外表面上设置一个贯通槽(38)，并且所述贯通槽(38)平行于所述转动轴线(X)从所述转鼓(12)的一端至少延伸到距离所述端部最远的导向槽(20)，以便当所述啮合拨叉(20)安装在所述转鼓(12)上时对所述啮合拨叉(14)的所述销(22)进行导向。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每一啮合拨叉(14)的所述支撑部分包括一对弯曲臂(24)，所述弯曲臂(24)从所述啮合拨叉(14)的中心延伸过大于180°的角度并且局部扣紧所述转鼓(12)的所述外表面，以便径向限制所述转鼓。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每一啮合拨叉(14)的所述驱动部分包括一对叉头(30)，所述一对叉头(30)相对于所述啮合拨叉(14)的中心从所述支撑部分(24)的相对侧延伸，并且在它们的远端处设有相应的设置成驱动相关联的同步套筒的啮合指状物(32)。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述啮合拨叉(14)由压铸青铜制成，并且仅仅在与所述转鼓(12)和相应同步套筒接触的区域中进行加工。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其还包括平行于所述转鼓(12)的所述转动轴线(X)延伸的杆(34)，每一啮合拨叉(14)设有与所述杆(34)协作的防止转动的凸出部分(36)，以便防止所述啮合拨叉(14)围绕所述转鼓(12)的所述转动轴线(X)的转动。
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