привод переключения передач в механической ступенчатой коробке передач

Формула изобретения

Привод переключения передач в механической ступенчатой коробке передач, содержащий механизм переключения передач, установленный на коробке передач, соединенный с хвостовиком вала переключения передач и имеющий в своем составе средство выбора передач и средство включения передач, отличающийся тем, что средство выбора передач выполнено в виде шагового электродвигателя, закрепленного на корпусе коробки передач, а средство включения передач выполнено в виде трехпозиционного пневмоцилиндра, закрепленного на хвостовике вала переключения передач и содержащего зубчатую передачу между рейкой, выполненной на штоке пневмоцилиндра, и зубчатым сектором, жестко соединенным с хвостовиком посредством шлицевого соединения, при этом шаговый электродвигатель соединен с пневмоцилиндром с возможностью возвратно-поступательного перемещения последнего.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к автомобилестроению, к системам управления транспортными средствами.

Известен механизм автоматизированного переключения передач в механической ступенчатой коробке передач [1]. Механизм содержит закрепленные на крышке коробки передач в зоне установки штоков последней, размещенные на основании в едином корпусе два соосно выполненных, симметрично разнесенных относительно геометрической оси корпуса цилиндра включения передач и два расположенных выше последних меньшего диаметра цилиндра выбора передач. Внутри каждого цилиндра соосно установлены снабженные уплотнительными элементами по два поршня разного диаметра, малые из которых соединяются с осями-штоками, замыкающимися в средней части на рычаг, хвостовик которого входит в пазы штоков коробки передач. С торцов цилиндры закрыты крышками, образуя с последними и поршнями замкнутые рабочие полости, сообщаемые с питающими магистралями электропневмоклапанов, размещенных для повышения надежности, быстродействия срабатывания устройства непосредственно в гнездах цилиндров. Механизм для повышения точности позиционирования рычага снабжен установленными в крышках цилиндров датчиками положения. В состав механизма входят также электропневмоклапаны управления сцеплением, топливоподачей и остановом двигателя, соединенные с соответствующими исполнительными механизмами. Для повышения надежности основные элементы механизма закрыты защитным кожухом.

Данное устройство обеспечивает надежность, точность и быстродействие механизма переключения передач. Недостаток указанного устройства заключается в том, что механизм не может быть установлен на серийную коробку передач. Для соединения механизма с коробкой передач требуется внесение изменений в конструкцию коробки. В частности изменена деталь коробки - рычаг переключения передач. На рычаге выполнен зубчатый сектор, входящий в зацепление с поршнем-рейкой цилиндра выбора передач.

Известен также транслятор тросового привода механизма переключения передач [2], содержащий корпус-хомут со шлицевым отверстием для соединения с валом переключения передач и корпус-вилку с проушинами для крепления приводных тросов. Транслятор вращает вал переключения передач под воздействием усилий, передаваемых движущимися в одну сторону (вперед или назад) обоими приводными тросами. Перемещение вала переключения передач вдоль его оси осуществляется транслятором под воздействием усилий, передаваемых двумя тросами, движущимися в противоположных направлениях. При этом поворот транслятора происходит относительно точки опоры, создаваемой реактивной тягой.

Преимущество тросового привода заключаются в том, что он устанавливается на серийную коробку передач без изменения ее конструкции и надежно служит при переключении передач. Однако ему свойственны недостатки механических приводов, в частности значительные усилия, прилагаемые водителем к рычагу при переключении передач.

Задача заявляемого изобретения состоит в создании механизма, присоединяемого непосредственно к валу переключения передач серийной коробки передач и обеспечивающего удобства при управлении переключением передач, создаваемые электропневматическими приводами.

Технический результат заключается в снижении затрат времени и средств на изменение конструкции, механическую доработку коробки передач и согласование применяемости с производителем коробок передач.

Технический результат достигается приводом переключения передач в механической ступенчатой коробке передач, содержащим механизм переключения передач, установленный на коробке передач, соединенный с хвостовиком вала переключения передач и имеющий в своем составе средство выбора передач и средство включения передач. Средство выбора передач выполнено в виде шагового электродвигателя, закрепленного на корпусе коробки передач. Средство включения передач выполнено в виде трехпозиционного пневмоцилиндра, закрепленного на хвостовике вала переключения передач и содержащего зубчатую передачу между рейкой, выполненной на штоке пневмоцилиндра, и зубчатым сектором, жестко соединенным с хвостовиком посредством шлицевого соединения. Шаговый электродвигатель соединен с пневмоцилиндром с возможностью возвратно-поступательного перемещения последнего.

На чертеже представлена схема размещения механизма переключения передач на опоре рычага переключения передач.

На хвостовике вала 1 установлен актуатор 2, который содержит пневмоцилиндр 3, на штоке которого 4 выполнена зубчатая рейка, входящая в зацепление с зубчатым сектором 5, жестко закрепленным на хвостовике 1. На штатной опоре рычага переключения передач 6 посредством кронштейнов 7 закреплен шаговый электродвигатель 8, на концах штоков 9 которого закреплен актуатор 2.

Выбор передач происходит при поступательных перемещениях штоков 9, выдвигаемых электродвигателем 8 на необходимую величину. Штоки перемещают актуатор 2, а тот, соответственно, хвостовик 1 в осевом направлении. Перемещение показано стрелкой А.

Переключение передач осуществляется актуатором в результате вращения хвостовика 1 по стрелке В. Поршень пневмоцилиндра 3 может занимать три положения - среднее и два в противоположные стороны, соответственно поворачивается хвостовик 1.

Во время поворота хвостовика 1, когда зубчатая рейка штока 4 поворачивает зубчатый сектор 5, возникает реактивный момент, стремящийся повернуть актуатор 2 в направлении, противоположном направлению вращения хвостовика 1. От поворота под воздействием этого реактивного момента актуатор удерживают штоки 9.

Преимущества, создаваемые предложенным устройством, заключаются в уменьшении затрат времени и средств на изменение конструкции и доработку коробок передач и согласование применяемости с производителем коробок.

Источники информации

1. Патент РФ №2015936.

2. Патент РФ на ПМ №54121 - прототип.