СИНХРОНИЗИРОВАННАЯ АВТОМАТИЧЕСКАЯ ТРАНСМИССИЯ
SYNCHRONISED AUTOMATIC TRANSMISSION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к синхронизированной автоматической трансмиссии для выбора переключающего рычага заданной ступени передачи из множества переключающих рычагов, расположенных в ряд, и для смещения переключающего рычага в направлении переключения переключающим пальцем.
Уровень техники
Автоматическая трансмиссия транспортного средства (автомобиля) имеет конструкцию, позволяющую осуществлять передачу мощности через заданную ступень передачи с использованием синхронизатора.
В такой синхронизированной автоматической трансмиссии используется конструкция, в которой на множестве переключающих вилок имеется переключающий рычаг для переключения различных ступеней передачи соответственно, и, используя переключающий палец, выбирается только один переключающий рычаг из множества переключающих рычагов так, чтобы сместить переключающий рычаг в направлении переключения. Во многих случаях за счет наличия вала селектора, который может смещаться в том же направлении, что и направление ряда переключающих рычагов (а именно, в направлении для выбора переключающего рычага), и в направлении сдвига переключающего рычага, используется механизм выбора переключающего рычага, имеющий переключающий палец, выполненный на этом селекторном валу. Переключение на заданную ступень передачи осуществляется путем выборочного зацепления переключающего пальца с одним переключающим рычагом переключающей вилки передач, а именно путем зацепления переключающего пальца с переключающим рычагом переключающей вилки, соответствующей заданной ступени передачи, перемещая его в направлении выбора селекторного вала и перемещая выбранный переключающий рычаг в направлении переключения за счет перемещения селекторного вала в направлении переключения.
В такой автоматической трансмиссии во время выбора переключающего рычага заданной ступени передачи, чтобы не передавать мощность через невыбранную ступень передачи, за счет использования механизма блокировки передачи переключение на передачу, не являющуюся заданной, предотвращается, хотя переключение на заданную передачу может осуществляться (чтобы переключить трансмиссию на заданную передачу).
В таком механизме блокировки, показанном на фиг.2 и 20 заявки на патент Японии 2004-518918, установив кулачок блокировки и пластину блокировки в самом селекторном валу, который смещает переключающий палец в направлении переключения, и выбрав переключающий рычаг заданной ступени передачи, блокирующий кулачок и блокирующая пластина входят в зацепление с переключающим рычагом невыбранной передачи, и переключающая вилка передачи, не являющейся выбранной, переводится в нейтральное положение. Такой способ раскрыт в заявке на патент Японии 2004-518918.
Конструкция, содержащая кулачок блокировки и пластину блокировки на селекторном валу для смещения переключающего рычага в положение переключения, как описано выше, необходима для введения в зацепление кулачка блокировки и пластины блокировки с переключающим рычагом передачи, не являющейся заданной, в направлении переключения.
Для такого зацепления требуется очень высокая точность. Следовательно, в вышеописанной конструкции кулачок блокировки и пластина блокировки могут быть расположены в положении, не совпадающем с положением переключающего рычага из-за ошибки в каждой детали и т.п., в зависимости от обстоятельств, и имеется опасность, что переключающую вилку нельзя будет перевести в нейтральное положение. Кроме того, условия, в которых происходит управление переключающим рычагом в кулачке блокировки и пластине блокировки, могут меняться из-за перемещения переключающего пальца в направлении переключения. Следовательно, такая конструкция имеет недостаток, заключающийся в том, что если перемещение переключающего рычага в направлении переключения изменяется, например, для каждой передачи, то для каждой передачи требуется конструкция, позволяющая осуществлять перемещение в направлении переключения, и, следовательно, возникают трудности в выполнении каждой передачи.
Сущность изобретения
Целью настоящего изобретения является создание синхронизированной автоматической трансмиссии, которая может управлять переключающей вилкой передачи, не являющейся заданной передачей, при включении заданной передачи так, чтобы переходить в нейтральное положение без влияния со стороны движения переключающего пальца заданной передачи в направлении переключения.
В синхронизированной трансмиссии по настоящему изобретению в дополнение к механизму выбора передачи для включения заданной передачи путем зацепления переключающего пальца с переключающим рычагом переключающей вилки, соответствующим заданной передаче, и смещения этой переключающей вилки в направлении переключения используется конструкция для создания механизма блокировки для управления переключающей вилкой, не являющейся вилкой заданной передачи, так, чтобы переводить ее в нейтральное положение за счет наличия запирающего участка рычага, который может управлять переключающей вилкой в нейтральном положении, находясь в зацеплении с переключающим рычагом, не являющимся переключающим пальцем, смещая этот запирающий участок рычага после движения переключающего пальца в направлении выбора и зацепляя этот запирающий участок рычага с переключающим рычагом переключающей вилки передачи, не являющейся заданной.
В предпочтительном варианте настоящего изобретения предлагается конструкция, в которой запирающий участок рычага расположен на блокирующем валу, проходящем по существу параллельно селекторному валу так, что механизм блокировки имеет простую конструкцию.
Согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения механизм блокировки имеет конструкцию, в которой для повышения надежности запирающий участок рычага зацеплен с переключающими рычагами всех переключающих вилок, которые не являются вилкой заданной передачи.
Согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения, особенно для реализации в синхронизированной автоматической трансмиссии с механизмом двойного сцепления, который необходим для управления переключающей вилкой передачи, не являющейся заданной, в синхронизированной трансмиссии с механизмом двойного сцепления механизм блокировки использует конструкцию, в которой запирающий участок рычага зацеплен с переключающим рычагом переключающей вилки, относящейся к той же группе, что и заданная передача, но не являющейся вилкой этой заданной передачи.
Согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения механизм блокировки имеет конструкцию, в которой запирающий участок рычага зацеплен с переключающими рычагами всех переключающих вилок, принадлежащих к той же группе, что и заданная передача, но не являющихся вилками заданной передачи, так что управление с помощью переключающего рычага осуществляется на всех передачах, не являющихся заданной.
В предпочтительном варианте настоящего изобретения используется конструкция, в которой, даже когда переключающий рычаг, не являющийся рычагом заданной передачи, переводится в состояние переключения, в качестве переключающих рычагов используются элементы рычага, выровненные последовательно с участками канавки и обращенные друг к другу, так что управление переключающей вилкой этого переключающего рычага осуществляется так, чтобы она располагалась в нейтральном положении. Запирающий участок рычага имеет пластинчатую деталь, которая останавливается в участке канавки переключающего рычага переключающей вилки, не являющейся вилкой заданной передачи, когда переключающий палец расположен на переключающем рычаге заданной передачи, и скошенную поверхность, выполненную на концевых участках этой детали на противоположных сторонах в направлении выбора, и когда переключающий рычаг переведен в состояние переключения, этот переключающий рычаг возвращается в нейтральное положение.
В предпочтительном варианте настоящего изобретения используется запирающий участок рычага, имеющий коническую поверхность, выполненную на концевых участках обеих сторон в направлении выбора, за счет чего повышается долговечность запирающего участка рычага.
Другие цели и преимущества изобретения станут понятными из нижеследующего описания или при реализации изобретения. Цели и преимущества настоящего изобретения могут быть достигнуты и получены с помощью инструментария и комбинаций, конкретно указанных ниже.
Краткое описание чертежей
На прилагаемых чертежах, являющихся неотъемлемой частью настоящего описания, показаны варианты осуществления изобретения и наряду с кратким описанием, приведенным выше, и подробным описанием, приводимым ниже, служат для пояснения принципов настоящего изобретения.
Фиг.1 представляет собой схематичный вид автоматической трансмиссии по первому варианту настоящего изобретения.
Фиг.2 представляет собой вид в перспективе конструкции механизма управления переключением автоматической трансмиссии.
Фиг.3 представляет собой вид, схематично показывающий механизм управления переключением передач, находящийся в положении нейтрали (N).
Фиг.4 представляет собой вид, схематично показывающий механизм управления переключением передач, находящийся в положении первой передачи.
Фиг.5 представляет собой вид, схематично показывающий механизм управления переключением передач, находящийся в положении второй передачи.
Фиг.6 представляет собой вид, схематично показывающий механизм управления переключением передач, находящийся в положении третьей передачи.
Фиг.7 представляет собой вид, схематично показывающий механизм управления переключением передач, находящийся в положении четвертой передачи.
Фиг.8 представляет собой вид, схематично показывающий механизм управления переключением передач, находящийся в положении пятой передачи.
Фиг.9 представляет собой вид, схематично показывающий механизм управления переключением передач, находящийся в положении шестой передачи.
Фиг.10А представляет собой вид, иллюстрирующий механизм управления трансмиссией при переключении с первой передачи на вторую.
Фиг.10В представляет собой вид, иллюстрирующий механизм управления трансмиссией при переключении с первой передачи на вторую.
Фиг.10С представляет собой вид, иллюстрирующий механизм управления трансмиссией при переключении с первой передачи на вторую.
Фиг.10D представляет собой вид, иллюстрирующий механизм управления трансмиссией при переключении с первой передачи на вторую.
Фиг.10Е представляет собой вид, иллюстрирующий механизм управления трансмиссией при переключении с первой передачи на вторую.
Фиг.10F представляет собой вид, иллюстрирующий механизм управления трансмиссией при переключении с первой передачи на вторую.
Фиг.10G представляет собой вид, иллюстрирующий механизм управления трансмиссией при переключении с первой передачи на вторую.
Фиг.10Н представляет собой вид, иллюстрирующий механизм управления трансмиссией при переключении с первой передачи на вторую.
Фиг.11А представляет собой вид, иллюстрирующий механизм управления трансмиссией при переключении с первой передачи на третью.
Фиг.11В представляет собой вид, иллюстрирующий механизм управления трансмиссией при переключении с первой передачи на третью.
Фиг.11С представляет собой вид, иллюстрирующий механизм управления трансмиссией при переключении с первой передачи на третью.
Фиг.12А представляет собой вид, иллюстрирующий механизм управления трансмиссией при переключении со второй передачи на четвертую.
Фиг.12В представляет собой вид, иллюстрирующий механизм управления трансмиссией при переключении со второй передачи на четвертую.
Фиг.12С представляет собой вид, иллюстрирующий механизм управления трансмиссией при переключении со второй передачи на четвертую.
Фиг.12D представляет собой вид, иллюстрирующий механизм управления трансмиссией при переключении со второй передачи на четвертую.
Фиг.13А представляет собой вид, иллюстрирующий запирающий участок рычага, являющийся существенной частью второго варианта настоящего изобретения.
Фиг.13В представляет собой вид спереди, иллюстрирующий запирающий участок рычага и переключающие рычаги, показанные на фиг.13А, если смотреть в направлении стрелки F13B на фиг.13А.
Фиг.13С представляет собой вид, иллюстрирующий запирающий участок рычага, являющийся существенной частью второго варианта настоящего изобретения.
Фиг.13D представляет собой вид спереди, иллюстрирующий запирающий участок рычага и переключающие рычаги, показанные на фиг.13С, если смотреть в направлении стрелки F13D на фиг.13С.
Фиг.13Е представляет собой вид, иллюстрирующий запирающий участок рычага, являющийся существенной частью второго варианта настоящего изобретения.
Фиг.13F представляет собой вид спереди, иллюстрирующий запирающий участок рычага и переключающие рычаги, показанные на фиг.13Е, если смотреть в направлении стрелки F13F на фиг.13Е.
Фиг.14 представляет собой вид в перспективе механизма управления переключением передач, являющегося существенной частью третьего варианта настоящего изобретения.
Фиг.15 представляет собой вид в перспективе механизма управления переключением передач, являющегося существенной частью четвертого варианта настоящего изобретения.
Фиг.16 представляет собой вид в перспективе механизма управления переключением передач, являющегося существенной частью пятого варианта настоящего изобретения.
Фиг.17 представляет собой вид, иллюстрирующий существенную часть шестого варианта настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
Далее следует описание первого варианта настоящего изобретения со ссылками на фиг.1-12.
На фиг.1 схематично показана конструкция автоматической трансмиссии транспортного средства (автомобиля), например синхронизированной автоматической трансмиссии с двумя сцеплениями, имеющей всего семь передач, т.е. шесть передач вперед и одну заднюю передачу. На фиг.1 позицией 1 обозначен механизм трансмиссии с двумя сцеплениями. Механизм 1 трансмиссии с двумя сцеплениями образован комбинацией системы 2 ввода и системы 30 вывода. Система 2 ввода использует конструкцию, в которой скомбинированы два (множество) входных вала 9 и 10, на которых расположено множество ведущих шестерен 3-7 и два (множество) узла сцеплений 12 и 13. Система 30 вывода использует конструкцию, имеющую два выходных вала 40, 41, на которых установлены ведомые шестерни 31-37 и синхронизирующие механизмы 50-53.
Далее следует подробное описание системы 2 ввода. В качестве входного вала 9 используется элемент вала, а в качестве входного вала 10 используется трубчатый элемент. Входной вал 10 установлен с возможностью вращения на внешней периферийной поверхности входного вала 9 так, чтобы покрывать приблизительно половину базового участка входного вала 9. Кроме того, средняя часть участка сдвоенного вала поддерживается подшипником 15а. Кроме того, концевой участок входного вала 9, выступающий из входного вала 10, поддерживается подшипником 15b с обеспечением вращения входного вала 9 и одновременно входной вал 10 установлен с возможностью вращения вокруг сердечника входного вала 9. Концевой участок входного вала 9 на стороне участка сдвоенного вала соединен со сцеплением 13 сухого типа, более конкретно, соединен, например, с диском 13а (сцепления 13). Аналогично концевой участок входного вала 10 соединен со сцеплением 12, более конкретно, соединен с диском 12а (сцепления 12). На выходном валу 20а двигателя 20 установлены два комплекта нажимных дисков 12b и 13b. Кроме того, за счет плотного контакта нажимного диска 13b с диском 13а сцепления вращение двигателя 20 внутреннего сгорания передается на входной вал 9, и, кроме того, за счет плотного контакта нажимного диска 12b с диском 12а сцепления вращение двигателя 20 внутреннего сгорания передается на входной вал 10. Другими словами, через сцепления 12 и 13 вращение от двигателя 20 внутреннего сгорания поочередно передается на входной вал 9 или на входной вал 10. Кроме того, на фиг.1 позицией 14 обозначен привод сцепления для регулярного срабатывания сцеплений 12 и 13.
Ведущие шестерни 3-7 разделены на заданные две группы передач, предусмотренные на валах 9 и 10. Более конкретно, передние передачи (с первой по шестую) разделены на группы 201 и 202, включающие четные передачи и нечетные передачи, и среди них ведущие шестерни 2 и 5, соответствующие группе 201 нечетных передач, установлены на входном валу 9. Более конкретно, ведущие шестерни группы 201 нечетных передач установлены от стороны подшипника 15b на участке входного вала 9, выступающего из входного вала 10, в следующем порядке: ведущая шестерня 3 первой передачи, ведущая шестерня 4 третьей передачи и ведущая шестерня 5 пятой передачи. Ведущие шестерни, соответствующие группе 202 четных передач, установлены на входном валу 10. Более конкретно, ведущие шестерни группы 202 четных передач установлены от ведущей шестерни 5 на входном валу 10 в следующем порядке: ведущая шестерня 6 четвертой передачи и шестой передачи и ведущая шестерня 7 второй передачи. Таким образом, если сцепление 13 соединено с входным валом 10, вращение двигателя 20 передается на ведущие шестерни 3-5 нечетных передач, а если сцепление 12 соединено с входным валом 10, вращение двигателя 20 передается ведущим шестерням 6 и 7 четных передач.
Далее следует описание системы 30 вывода. Выходные валы 40 и 41 расположены рядом с входными валами 9 и 10. Кроме того, противоположные концевые участки каждого вала с возможностью вращения установлены в подшипниках 16а. На концевых участках выходных валов 40 и 41 на сторонах сцеплений 12 и 13 установлены выходные шестерни 42 и 43 соответственно. Эти выходные шестерни 42 и 43 находятся в зацеплении с механизмом 44 дифференциала. Более конкретно, механизм 44 дифференциала, например, имеет участок 45а дифференциальной передачи, образованный комбинацией ведущих шестерен (не показаны), зубчатого венца 45b (редуктора) для ввода вращения в участок 45а дифференциальной передачи, и участки вала 46а и 46b для передачи вращения, распределяемого участком 45а дифференциальной передачи, на левое и правое ведущие колеса (не показаны) транспортного средства. Выходные шестерни 42 и 43 находятся в зацеплении с зубчатым венцом 45b этого механизма 44 дифференциала.
Ведомые шестерни 31-36 распределены по выходным валам 40 и 41, при этом количество передач на стороне выходного вала 40 меньше, чем количество передач на стороне выходного вала 41. Более конкретно, на внешней периферийной поверхности выходного вала 40 установлены с возможностью вращения ведомая шестерня 31 пятой передачи, которая зацепляется с ведущей шестерней 5; ведомая шестерня 32 четвертой передачи, которая зацепляется с ведущей шестерней 6, и ведомая шестерня 33 заднего хода. На внешней периферийной поверхности выходного вала 41 установлены с возможностью вращения ведомая шестерня 34 первой передачи, которая зацепляется с ведущей шестерней 3; ведомая шестерня 35 третьей передачи, которая зацепляется с ведущей шестерней 4; ведомая шестерня 36 шестой передачи, которая зацепляется с ведущей шестерней 6, и ведомая шестерня 37 второй передачи, которая зацепляется с ведущей шестерней 7. Кроме того, на концевом участке выходного вала 40 установлена парковочная шестерня 38.
Синхронизирующие механизмы 50-53 распределены по выходным валам 40 и 41 в соответствии с расположением этих ведомых шестерен 31-37. Более конкретно, на выходном валу 40 синхронизирующий механизм 50 для выбора четвертой передачи и задней передачи, в котором направление сдвига является двунаправленным, расположен на валу в положении между ведомой шестерней 32 (для четвертой передачи) и ведомой шестерней 33 (для задней передачи). Кроме того, на участке вала на стороне подшипников 16а, между которыми расположена ведомая шестерня 31 (для пятой передачи) этого выходного вала 40, расположен синхронизирующий механизм 51 для выбора пятой передачи, у которого направление сдвига является однонаправленным. Кроме того, на выходном валу 41 на участке между ведомой шестерней 34 (для первой передачи) и ведомой шестерней 35 (для третьей передачи) установлен синхронизирующий механизм 52 для выбора первой и третьей передач, направление сдвига которого является двунаправленным, а между ведомой шестерней 36 (для шестой передачи) и ведомой шестерней 37 (для второй передачи) установлен синхронизирующий механизм 53 для выбора шестой и второй передачи, направление сдвига которого является двунаправленным. В этих синхронизирующих механизмах 50-53 во всех двунаправленных синхронизирующих механизмах 50, 52 и 53 используется конструкция, в которой ступица 55 синхронизатора расположена на участке вала, втулка 56 синхронизатора установлена с возможностью скольжения в осевом направлении на внешней периферийной поверхности ступицы 55 и на соответствующих шестернях, расположенных на противоположных сторонах от этой ступицы 55, и которая содержит пару конусов (не показаны) синхронизатора и пару колец синхронизатора (обозначены для синхронизирующих механизмов 50 и 52). Тем самым, если втулка 56 синхронизатора сдвинута в любом осевом направлении, кольца синхронизатора приводятся в контакт с конусами синхронизатора, и за счет трения выходные валы 40 и 41 входят в зацепление с ведомыми шестернями соответствующих передач с уменьшением разницы в частоте вращения (синхронизированное зацепление). В однонаправленном синхронизирующем механизме 51 используется конструкция, в которой с одной стороны двунаправленного синхронизирующего механизма 50 или 52 убраны кольца и конусы, и перемещение осуществляется только в одном направлении от подшипника 16а. Другими словами, когда втулка 56 синхронизатора скользит на ведомую шестерню 31 так же, как и описано выше, выходной вал 40 и ведомая шестерня 31 пятой передачи входят в зацепление друг с другом, что уменьшает разницу в частоте вращения за счет трения. Кроме того, на боковой части ведомой шестерни 37 (второй передачи) напротив синхронизирующего механизма 53 концентрично установлена промежуточная шестерня 60 заднего хода. Эта промежуточная шестерня 60 находится в зацеплении с ведомой шестерней 33 заднего хода на выходном валу 40. Если ведомая шестерня заднего хода находится в зацеплении с выходным валом 40 через синхронизирующий механизм 50, выход инверсированного вращения, которое замедлено с понижающим передаточным отношением второй передачи, понижающим передаточным отношением задней передачи и также с конечным понижающим передаточным отношением вращающегося вала 40, передается на механизм 44 дифференциала.
С этими синхронизирующими механизмами 50-53 соединено устройство 160 выбора. Как показано на фиг.2, устройство 160 выбора содержит направляющие 61а и 61b, установленные с возможностью перемещения в осевом направлении втулки 56 синхронизатора вокруг синхронизирующих механизмов 50 и 51; направляющие 61с и 61d, установленные с возможностью перемещения в осевом направлении втулки 56 синхронизатора вокруг синхронизирующих механизмов 52 и 53; переключающие вилки 64а и 64b для переключения передач, установленные на направляющих 61а и 61b; переключающие вилки 64с и 64d для переключения передач, установленные на направляющих 61с и 61d; и переключающие рычаги 65a-65d, установленные на направляющих 61a-61d соответственно. То есть рычаги 65a-65d предназначены для приведения в действие переключающих вилок 64a-64d соответственно, через направляющие 61a-61d. Переключающие вилки 64а и 64b зацеплены с участками канавками (не показаны), выполненными на внешних периферийных участках втулки 56 синхронизатора (синхронизирующих механизмов 50 и 51) на выходном валу 40; вилки 64с и 64d зацеплены с втулками 56 (синхронизирующих механизмов 52 и 53) на выходном валу 41, и если вилки 64a-64d перемещаются в осевом направлении, происходит переключение передачи. Кроме того, любой из переключающих рычагов 65a-65d для каждой из вилок 64a-64d образован элементом в виде полосы на своем переднем конце, имеющим участок 66 канавки, при этом элемент в виде полосы проходит в направлении от направляющих 61a-61d, например, как показано на фиг.2. Эти переключающие рычаги 65a-65d расположены последовательно в линию в направлении, перпендикулярном осям выходных валов 40 и 41, в положении, при котором участки 66 канавки обращены друг к другу.
Кроме того, посредством механизма 65 управления переключением передач, который соединен с устройством 160 выбора, из переключающих рычагов 65a-65d выбирается переключающий рычаг, соответствующий заданной передаче. В качестве механизма 65 управления переключением передач используется конструкция, разделенная по функциям на переключающий селекторный механизм 67 для переключения на заданную передачу и блокирующий механизм 80 для предотвращения переключения на передачу, не являющуюся заданной.
В переключающем селекторном механизме 67 используется конструкция, в которой трубчатый селекторный вал 69 проходит непосредственно над переключающими рычагами, например, 65a-65d. Другими словами, на нижней части внешней периферийной поверхности селекторного вала 69 расположено множество, например три, переключающих пальца 70а-70с. Эти переключающие пальцы 70а-70с расположены в заданных положениях, и каждый из них образован направленным вниз элементом, имеющим внешнюю форму, позволяющую ему проходить через участки 66 канавки переключающих рычагов 65a-65d. Селекторный вал 69 установлен на поддерживающем участке, например на валу 71, с возможностью перемещения в осевом направлении и с возможностью вращения. Более конкретно, вал 71 проходит внутри селекторного вала 69, и его передний конец установлен с возможностью вращения в опоре (не показана). Отверстие в селекторном валу 69, через которое проходит вал 71, является сквозным отверстием, и поэтому селекторный вал 69 может скользить в осевом направлении, используя вал 71 как направляющую, и также селекторный вал 69 может поворачиваться, используя ось вала 71 как точку опоры.
Кроме того, один концевой участок селекторного вала 69 соединен с переключающим электродвигателем 75 и, более конкретно, находится в зацеплении с ведущей шестерней 7, установленной на выходном валу электродвигателя, через редуктор 74, образованный зубчатыми передачами, например шестерней 73 вентилятора, установленной на валу, и малой и большой шестернями редуктора. Тем самым, если переключающий электродвигатель 75 срабатывает, переключающие пальцы 71а-71с поворачиваются из нейтрального положения в каждое положение переключения.
Кроме того, около переключающих пальцев, например, 70а-70с, непосредственно под селекторным валом 69 расположен шариковый винт 81 (соответствующий блокирующему валу по настоящему изобретению). Шариковый винт 81 проходит через участки 66 канавки соответствующих переключающих рычагов 65a-65d. Также в пространстве между концевым участком селекторного вала 69 со стороны электродвигателя и шариковым винтом 81 непосредственно под этим концевым участком расположен соединительный элемент 82, выполненный в форме рычага. Более конкретно, верхний концевой участок соединительного элемента 82 соединен с возможностью вращения с концевым участком селекторного рычага 69 через подшипник 83, а его нижний концевой участок находится в зацеплении с винтовой частью шарикового винта 81 с возможностью перемещения вперед и назад через шариковую опору 85, установленную на нижнем концевом участке. Базовый концевой участок шарикового винта 81 соединен с выходным участком селекторного электродвигателя 87 через держатель 86 ходового винта. Если селекторный электродвигатель 87 срабатывает, соединительный элемент 82 движется вперед и назад по шариковому винту 81 и селекторный вал 69 перемещается по валу 71. Тем самым, если селекторный вал 69 смещается в направлении выбора, один из переключающих пальцев 70а-70с может селективно войти в зацепление с одним из переключающих рычагов 65a-65d. Кроме того, для обеспечения возможности скользящего перемещения переключающих пальцев 70а-70с, когда понижающая шестерня 74а входит в зацепление с шестерней 73 вентилятора, используется цилиндрическая шестерня, осевая длина которой проходит на величину скользящего перемещения.
Другими словами, переключающий селекторный механизм 67 выполнен с возможностью введения в зацепление любого из пальцев 70а-70с с переключающим рычагом, соответствующим заданной передаче, путем включения селекторного электродвигателя 87 и переключающего электродвигателя 75, и затем путем перемещения этого переключающего пальца в направлении переключения выбранной вилки достигается переключение на заданную передачу.
С другой стороны, в механизме 80 блокировки используется конструкция, в которой на внешней поверхности шарикового винта, проходящего через участки 66 канавки, установлены, например, три (множество) запирающих участка 88а-88с рычага для управления нейтральным положением. На основе такой конструкции, вводящей в зацепление запирающие участки 88а-88с рычага с переключающими пальцами 75а-75с, вилки 64a-64d этих переключающих рычагов 65а-65d можно перевести в нейтральное положение. Более конкретно, например, используется конструкция, в которой трубчатый запирающий рычаг, удерживающий элемент 89, установлен с возможностью перемещения (способный и поворачиваться, и скользить в осевом направлении) на внешней периферийной поверхности шарикового винта 81; вышеупомянутые запирающие участки 88а-88с рычага расположены в заданных положениях на внешней периферийной поверхности запирающего рычаг удерживающего элемента 89; и этот запирающий рычаг, удерживающий элемент 89, соединен с соединительным элементом 82. Когда переключающий палец выбирает переключающий рычаг заданной передачи, каждый из запирающих участков 88а-88с рычага устанавливается в положение (а именно, в нейтральное положение) для остановки у переключающего рычага другой передачи, например, той же группы передач. На основе такой конструкции запирающие участки 88а-88с рычага вводятся в зацепление с переключающим рычагом вилки, не являющейся вилкой заданной передачи, благодаря смещению, сопровождающему перемещение переключающих пальцев 70а-70с в направлении выбора, тем самым управляя вилкой, не являющейся вилкой заданной передачи, переводя ее в нейтральное положение.
Более конкретно, положения, в которых переключающие пальцы 70а-70с переключают каждую передачу, определены, например, как положение N (нейтраль) и положения передач с первой по шестую соответственно, как показано на фиг.3-9. Из рассмотрения этих положения понятно, что положение запирающего участка 88а рычага на передней стороне определяется так, что при выборе центральным переключающим пальцем 70b, например, первой передачи и третьей передачи, как показано на фиг.4 и 6, запирающий участок 88а рычага останавливается в участке 66 канавки переключающего рычага 65а для включения пятой передачи, а при выборе второй передачи запирающий участок 88а рычага останавливается в участке 66 канавки переключающего рычага 65b для включения задней передачи и четвертой передачи, как показано на фиг.5. Положение центрального запирающего участка 88b рычага определяется так, что при выборе переключающим пальцем 70b шестой передачи на конце основания запирающий участок 88b рычага останавливается в участке 66 канавки переключающего рычага 65b для включения четвертой передачи и задней передачи, как показано на фиг.9. Положение запирающего участка 88с рычага на стороне основного участка определено так, что при выборе четвертой передачи переключающим пальцем 70а на стороне переднего конца запирающий участок 88с рычага останавливается в участке 66 канавки переключающего рычага 65d для включения второй передачи и шестой передачи, как показано на фиг.7, а при выборе пятой передачи запирающий участок 88с рычага останавливается в канавке 66 переключающего рычага 65с для включения первой передачи и третьей передачи, как показано на фиг.8.
В каждом из этих запирающих участков 88а-88с рычага для предотвращения переключения на передачу, не являющуюся заданной, используется конструкция, имеющая пластинчатую деталь 90, которая останавливается в участке 66 канавки, и скошенные поверхности 91, выполненные на концевых поверхностях на противоположных сторонах этой детали 90. Тем самым можно не только управлять переключающими рычагами 65a-65d, но и возвращать эти рычаги 65a-65d в нейтральное положение на скошенной поверхности 91, когда переключающие рычаги 65a-65d осуществляют переключение.
Другими словами, механизм 80 блокировки выполнен с возможностью предотвращения переключения на передачу, не являющуюся заданной, с помощью запирающих участков 88а-88с рычага (блокирующего механизма 80), которые движутся только в направлении выбора отдельно от переключающих пальцев 70а-70с (переключающего селекторного механизма 67).
С другой стороны, соответствующие электродвигатели 75 и 87 и привод сцепления 14 соединены с блоком 100 управления, который содержит, например, микрокомпьютер и периферийные электронные устройства. В этот блок 100 управления заранее введена управляющая программа, необходимая для выполнения различных функций автоматической трансмиссии (перемещения переключающего пальца в направлении выбора и его смещения в направлении переключения). Согласно этой программе переключение на заданную передачу может осуществляться при переводе переключающей вилки, не являющейся вилкой заданной передачи, в нейтральное положение.
Далее следует описание работы автоматической трансмиссии. В качестве типичного примера будет описано переключение с первой передачи на вторую.
В данном случае при движении на первой передаче, как показано на фиг.10А, центральный переключающий палец 70b сдвигает переключающий рычаг 65с синхронизирующего механизма 52 (переключения первой передачи и переключения третьей передачи) на сторону первой передачи. Другими словами, в это время выходная мощность двигателя 20 передается через линию нечетных передач трансмиссии для подачи на входной вал 9, ведущую шестерню 3 первой передачи, ведомую шестерню 34 первой передачи и выходной вал 41. В этом случае сцепление 12 выполняет операцию выключения, а сцепление 13 выполняет операцию включения.
Предполагается, что команда на переключение на вторую передачу выдается блоком 100 управления, когда движение осуществляется на первой передаче.
Когда выдается команда на переключение, заданной передачей в которой является вторая передача, включается селекторный электродвигатель 87 для вращения шарикового винта 81. Затем шариковая опора 85, находящаяся в зацеплении с шариковым винтом 81, подается вращением шарикового винта 81 так, чтобы переместить соединительный элемент 82.
Соединительный элемент 82 выполнен с возможностью свободного вращения вокруг селекторного вала 69 в направлении вращения и установлен с возможностью управляемого перемещения в осевом направлении, используя вал 71 как направляющую. В этом случае шестерня 73 вентилятора на конце селекторного вала 69 скользит по зубчатому участку понижающей шестерни 74а, находясь в зацеплении с ней.
В результате скольжения селекторного вала 69, как показано на фиг.10В, центральный переключающий палец 70b смещается до переключающего рычага 65d синхронизирующего механизма 53 для включения второй передачи и шестой передачи, которые являются заданной ступенью передачи. Тем самым переключающий палец 70b входит в зацепление с переключающим рычагом 65d и выбирается переключающая вилка 64d, соответствующая заданной передаче.
В этом случае запирающий рычаг, удерживающий элемент 89, соединяется соединительным элементом 82 так, что удерживающий элемент 89 вслед за движением соединительного элемента 82 скользит по внешней периферийной поверхности шарикового винта 81, используя этот шариковый винт как направляющую.
В результате этого движения удерживающего элемента 89 для предотвращения зацепления в группе нечетных передач, показанной на фиг.10А, запирающий участок 88а рычага, остановленный в участке 66 канавки переключающего рычага 65а включения первой передачи, смещается в направлении выбора в результате вышеописанного движения переключающего пальца 70b, а затем, как показано на фиг.10В, запирающий участок 88а рычага движется вперед к переключающему рычагу 65b. Затем запирающий участок 88а рычага останавливается в участке 66 канавки переключающего рычага 65b одновременно с окончанием выбора второй передачи, управляя тем самым вилкой 64b, переводя ее в нейтральное положение. Таким образом, переключающая вилка 64b для включения задней передачи и четвертой передачи блокирована от перемещения в направлении переключения.
Затем включается переключающий электродвигатель 75. Вращение электродвигателя 75 передается на шестерню 73 вентилятора через ведущую шестерню 76 и редуктор 74 для поворота селекторного вала 69.
Здесь селекторный вал 69 может свободно вращаться вокруг соединительного элемента 82. Поэтому вращение селекторного вала 69 не передается на соединительный элемент 82.
Тем самым удерживающий элемент 89 не вращается, а вращается только селекторный вал 69 в направлении переключения (смещенный). Затем, как показано на фиг.10С, переключающий палец 70b смещается из нейтрального положения в положение включения второй передачи. Затем переключающая вилка 64d сдвигается в положение переключения и ведомая шестерня 37 второй передачи входит в зацепление с выходным валом 41, вращающимся с текущей скоростью автомобиля. Тем самым ведущая шестерня 7 второй передачи синхронизирована со скоростью автомобиля и выбрана вторая передача. Затем происходит подготовка к переключению на следующую передачу.
После этого по команде от блока 100 управления включается привод 14 сцепления и сцепление 12 включается, а сцепление 13 выключается. В результате мощность от двигателя 20 передается от входного вала 9 на входной вал 10, при этом предотвращается переключение на передачу, не являющуюся заданной в той же группе четных передач. Тем самым выход двигателя 20 переключается через линию четных передач и передается на входной вал 10, ведущую шестерню 7 второй передачи, ведомую шестерню 37 второй передачи и на выходной вал 40, и немедленно трансмиссия автомобиля переключается на вторую передачу. После этого, как показано на фиг.10D-10Н, переключающий рычаг 65с, ранее смещенный в положение первой передачи, возвращается в нейтральное положение центральным переключающим пальцем 70b.
Таким образом осуществляются переключения и с другой нечетной передачи на четную.
С другой стороны, переключение в одной и той же группе передач, например переключение с первой передачи на третью, осуществляется путем перемещения переключающего пальца 70b внутри переключающего рычага 65с для переключения первой передачи и третьей передачи на сторону третьей передачи путем включения электродвигателя 75, например, как показано на фиг.11А-11С. Переключение осуществляется путем выключения сцеплений 12 и 13. В этом случае запирающий участок 88а рычага останавливается в участке 66 канавки переключающего рычага 65а для включения пятой передачи для непрерывного управления вилкой 64а, соответствующей рычагу 65а, для ее перевода в нейтральное положение. Таким образом предотвращается переключение в одной и той же группе нечетных передач.
Очевидно, что и при переключении трансмиссии со второй передачи на четвертую, как показано на фиг.12А-12D, когда переключающий палец 70b отсоединен от переключающего рычага 65b для включения второй передачи и шестой передачи и переключающий палец 70а движется вперед к переключающему рычагу 65b для включения задней передачи и четвертой передачи, являющейся заданной (выбранной) передачей, запирающий участок 88с рычага движется вперед для смещения переключающего рычага 65d для включения второй передачи и шестой передачи после описанного выше движения. В этом случае переключающий рычаг 65d, сдвинутый на сторону второй передачи при предыдущем переключении передач, возвращается в нейтральное положение скошенным участком 91 запирающего участка 88с рычага. Следовательно, даже если в той же группе передач в положении переключения оказывается переключающий рычаг, не являющийся рычагом заданной передачи, переключения в одной группе передач, в данном случае в группе четных передач, не происходит.
Таким образом, управление переключающими вилками 64а-64b передач, не являющихся вилкой заданной передачи, можно осуществлять без влияния со стороны движения переключающих пальцев 70а-70с в направлении переключения, используя конструкцию для смещения запирающих участков 88а-88с рычага только после движения переключающих пальцев 70а-70с в направлении выбора, отдельно от селекторного механизма 76, для включения и выбора переключающих пальцев 70а-70с. Очевидно, что это же относится и к переключению на любую заданную передачу (из группы нечетных передач на передачу группы четных передач, из группы четных передач на передачу группы четных передач и из группы нечетных передач на передачу группы нечетных передач).
Соответственно, блокировка переключающих вилок 64a-64d может осуществляться с высокой надежностью в отличие от конструкции, интегрированной с обычным селекторным механизмом переключения. Кроме того, запирающие участки 88а-88с рычага лишь следуют движению переключающего пальца в направлении выбора, поэтому отсутствует необходимость в изменении положения запирающих участков 88а-88с рычага, даже если изменилась настройка движения переключающих вилок 64a-64d и можно легко адаптировать настройку трансмиссии под разные типы автомобилей. Кроме того, механизм 80 блокировки можно реализовать в простой конструкции, используя конструкцию, в которой запирающие участки 88а-88с рычага расположены на шаровом винте 81, в достаточной степени проходящем по существу параллельно селекторному валу 69.
В частности, в синхронизированной автоматической трансмиссии 1 с двумя сцеплениями, для которой, как в настоящем варианте, требуется высокая степень управления нейтралью, механизм 80 блокировки может переводить переключающие вилки 64а-64d в нейтральное положение с высокой надежностью просто путем зацепления запирающих участков 88а-88с рычага с переключающими рычагами переключающих вилок 64a-64d, которые относятся к той же группе передач, что и заданная, но не являются вилкой заданной передачи.
Кроме того, пластинчатая деталь 90 со скошенной поверхностью 91 обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что запирающие участки 88а-88с рычага можно уменьшить и облегчить, так что они по существу будут соответствовать переключающим рычагам 65a-65d в положении переключения.
Синхронизированная автоматическая трансмиссия согласно второму варианту настоящего изобретения будет описана со ссылкой на фиг.13А-13F. Описание элементов, имеющих аналогичную функцию, что и в первом варианте, не приведено, а элементы обозначены аналогичными позициями.
Согласно настоящему изобретению в запирающих участках 88а-88с рычага используется конструкция, содержащая трубчатую деталь 110 и коническую поверхность 111, выполненную на концевых участках этого трубчатого тела 110 на его противоположных сторонах в направлении выбора, и по этим коническим поверхностям 111 переключающие рычаги 65a-65d должны возвращаться в нейтральное положение.
Таким образом, используя конические поверхности 111, как показано на фиг.13А-13С, участок, приведенный в контакт с переключающими рычагами 65a-65d, меняется каждую секунду, поэтому повышается надежность по сравнению с конструкцией, постоянно контактирующей с заданным местом.
На фиг.13А, 13С и 13Е показано положение, в котором конические поверхности 111 постепенно вводят в контакт с переключающими рычагами 65a-65d.
На фиг.13В показан вид спереди, иллюстрирующий переключающие рычаги 65a-65d и запирающие участки 88а-88с рычага, если смотреть в направлении стрелки F13B на фиг.13А.
На фиг.13D показан вид спереди, иллюстрирующий переключающие рычаги 65a-65d и запирающие участки 88а-88с рычага, если смотреть в направлении стрелки F13D на фиг.13С.
На фиг.13F показан вид спереди, иллюстрирующий переключающие рычаги 65a-65d и запирающие участки 88а-88с рычага, если смотреть в направлении стрелки F13F на фиг.13Е.
Остальные элементы могут быть такими же, что и в первом варианте.
Синхронизированная автоматическая трансмиссия согласно третьему варианту настоящего изобретения будет описана со ссылкой на фиг.14.
На фиг.14 показан третий вариант настоящего изобретения.
Этот вариант является примером усовершенствованного механизма 80 блокировки. Запирающие участки 88а-88с рычага трубчатой формы по второму варианту находятся в зацеплении с шариковым винтом 81 с возможностью перемещения вперед и назад, и эти соответствующие запирающие участки 88а-88с рычага соединены с селекторным валом 69 соединительным элементом 82. Кроме того, как и в первом варианте, запирающие участки 88а-88с рычага должны сместиться вслед за движением переключающих пальцев 70а-70с в направлении выбора.
Таким образом, как и в первом варианте, управление нейтральным положением переключающей вилки, не являющейся вилкой заданной передачи, также можно осуществлять без влияния со стороны движения переключающих пальцев 70а-70с в направлении переключения.
Данный вариант обеспечивает те же преимущества, что и первый и второй варианты.
На фиг.15 показан четвертый вариант настоящего изобретения.
Этот вариант является примером усовершенствованного третьего варианта. В этом варианте в отличие от третьего варианта сохранен запирающий рычаг, удерживающий элемент 89, для поддержания запирающих участков 88а-88с рычагов. Благодаря поддержанию этого удерживающего элемента 89 с возможностью его перемещения вперед и назад к шариковому винту 81 и от него с помощью конструкции, удерживающей запирающие участки 88а-88с рычага проходящим в осевом направлении удерживающим элементом 89, запирающие участки 88а-88с рычага имеют возможность следовать движению переключающих пальцев 70а-70с в направлении выбора.
Таким образом, как и в первом варианте, управление нейтральным положением переключающей вилки, не являющейся вилкой заданной передачи, также может осуществляться без влияния со стороны движения переключающих пальцев 70а-70с в направлении переключения.
Данный вариант обеспечивает те же преимущества, что и первый и второй варианты.
На фиг.16 показан пятый вариант настоящего изобретения.
Этот вариант является примером усовершенствованного третьего варианта. В этом варианте путем поддержания переключающих пальцев 70а-70с с возможностью их скольжения в поперечном направлении, используя два ползунковых механизма 120 и 121, движение в направлении переключения обеспечивается скользящим смещением в поперечном направлении.
Данный вариант обеспечивает те же преимущества, что и первый и второй варианты.
Выше были описаны пять вариантов настоящего изобретения, относящегося к синхронизированной автоматической трансмиссии с двумя механизмами сцепления. Однако настоящее изобретение не ограничивается этими вариантами и может применяться в синхронизированной автоматической трансмиссии с механизмом передачи, таким как обычная синхронизированная трансмиссия, например, показанная на фиг.17, где представлен шестой вариант настоящего изобретения, а именно, например, механизм трансмиссии, имеющий ведущие шестерни и ведомые шестерни 110, и синхронизирующие механизмы (не показаны) для передач, последовательно расположенных на валу 111, в котором используется комбинация переключающих вилок (не показаны), соответствующих передачам, и переключающие рычаги 65a-65d, расположенные в ряд, продолжающиеся до каждой переключающей вилки этого механизма трансмиссии, выбирающий переключающий рычаг, соответствующий вилке заданной передачи на основе смещения в направлении выбора переключающих пальцев 70а и 70b и осуществляющий передачу путем смещения переключающего рычага в направлении переключения переключающей вилки на основе смещения в направлении смещения переключающих пальцев 70а и 70b. Таким образом, достигается тот же эффект, что и в первом варианте.
В этом случае для обеспечения высокой надежности функции блокировки, как показано на фиг.17, на шариковом винте 81 (блокирующем валу) имеется больше запирающих участков, чем переключающих рычагов 65a-65d, например шесть запирающих участков 88a-88f рычага, и при переключении на заданную передачу запирающие участки 88a-88f рычага могут входить в зацепление с переключающими рычагами 65a-65d всех вилок, не являющихся вилкой заданной передачи.
На фиг.13А-17 те же элементы, что и в первом варианте, обозначены теми же позициями, и их описание опускается.
Кроме того, настоящее изобретение не ограничено каждым из вышеописанных вариантов и может включать различные модификации, не выходящие за пределы изобретательской идеи и объема настоящего изобретения.
Специалистам понятны любые дополнительные преимущества и модификации. Следовательно, настоящее изобретение в его самом широком смысле не ограничено конкретными элементами и иллюстративными вариантами, описанными выше. Соответственно, в рамках общей изобретательской идеи, определенной прилагаемой формулой и ее эквивалентами, возможны различные модификации.