УСТРОЙСТВО ОБНАРУЖЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЙ ВНУТРЕННЕГО ПРИВОДА КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ
DEVICE FOR DETECTING THE POSITIONS OF THE INTERNAL DRIVE OF THE GEARBOX

Данное изобретение относится к внутреннему приводу коробок передач с параллельными валами.
Более конкретно, объектом изобретения является устройство обнаружения положений внутреннего привода коробки передач с параллельными валами, содержащее вращающийся орган выбора, на котором находится подвижная мишень, взаимодействующая с неподвижным датчиком на коробке для обнаружения положения выбора вращающегося органа среди по меньшей мере трех разных угловых положений выбора.
Объектом изобретения является также устройство внутреннего привода коробок передач с параллельными валами, содержащее орган выбора, выполненный с возможностью вращения, и орган переключения, выполненный с возможностью поступательного движения, и оснащенное таким устройством обнаружения положений.
В коробке передач с параллельными валами или механической коробке передач включение передачи происходит при осевом перемещении скользящей шестерни, которая неподвижно соединяет во вращении промежуточную шестерню и вал, вокруг которого она вращается. Включение передачи происходит на выбранной линии передач.
Механические средства выбора и включения передач обычно объединены внутри устройства внутреннего привода, содержащего, например, орган выбора, такой как ключ выбора и блокировки, который вращается вокруг оси привода между по меньшей мере двумя положениями выбора, разделенными нейтральной линией.
Когда исполнительные механизмы задают смену передач, необходимо знать точно, надежно и в любой момент угловое положение ключа выбора и обнаруживать изменения его углового положения.
Если, например, две линии передач отстоят друг от друга в угловом направлении на 15 градусов, необходимо иметь возможность идентифицировать в этом пространстве три последовательных угловых диапазона по пять градусов:
- первое положение выбора линии передач между 0 и 5 градусов,
- промежуточное (нейтральное) положение между 5 и 10 градусами, и
- второе положение выбора линии передач между 10 и 15 градусами.
Для обнаружения угловых положений ключа выбора можно использовать магнитную мишень, находящуюся на держателе мишени, неподвижно соединенном с ключом, и неподвижный датчик, например, типа датчика с эффектом Холла, расположенный снаружи картера. Такое устройство описано и представлено в документе FR-А1-3.044.065. Его точность составляет плюс или минус 2 угловых градуса.
Для обнаружения трех последовательных диапазонов примерно в 5 градусов каждый этого уровня точности недостаточно. Он может привести к отказу переключения вблизи положений перехода между диапазонами.
Задачей изобретения является обеспечение точного, надежного и воспроизводимого получения информации об угловом положении органа выбора.
Для этого, согласно изобретению, датчик содержит поршень, перемещающийся под действием толкающего усилия мишени линейным ходом убирания, на котором идентифицированы несколько смежных участков, соответствующих последовательным угловым положениям выбора вращающегося органа.
Предпочтительно ход поршня между его выдвинутым положением и его убранным положением содержит три участка, соответствующих первому положению выбора линии передач, нейтральному положению в отсутствие выбора линии передач и второму положению выбора линии передач.
В частном варианте осуществления изобретения датчик положения передает в блок управления коробки передач:
- первый сигнал выбора, разрешающий переключение передач на первой линии передач, когда поршень полностью убран,
- второй сигнал обнаружения промежуточного положения между двумя линиями передач, когда поршень находится на половине хода, и
- третий сигнал выбора, разрешающий переключение передач на второй линии передач, когда поршень полностью выдвинут.
Данное изобретение будет более понятно из нижеследующего описания неограничивающего варианта его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг. 1 показано устройство внутреннего привода коробки передач, которое включает в себя заявленное устройство обнаружения, вид в перспективе;
на фиг. 1А показан первый вид детали фиг. 1;
на фиг. 1В показан второй вид детали фиг. 1;
на фиг. 2 представлено установочное расстояние датчика и мишени;
на фиг. 3А представлено первое рабочее положение устройства;
на фиг. 3В представлено второе рабочее положение устройства;
на фиг. 3С представлено третье рабочее положение устройства.
Показанный на фигурах внутренний привод 1 коробки передач с параллельными валами содержит орган 2 выбора, выполненный с возможностью вращения, и по меньшей мере один орган переключения, выполненный с возможностью поступательного движения, а также заявленное устройство обнаружения положений.
На фиг. 1 показан внутренний привод 1 коробки передач с параллельными валами с вращающимся органом 2 управления или ключом выбора, обеспечивающим выбор линий передач. Вращающийся орган 2 вращается в двух направлениях вокруг оси 3 привода (горизонтальной в описанном примере осуществления) для выбора или отключения выбора линий передач. Ось 3 установлена в противоположных участках картера 4 коробки. Ключ 2 может занимать несколько угловых положений выбора вокруг оси 3, в том числе «нейтральное» положение, в котором ни одна из линий передач не выбрана.
Переключение различных передаточных отношений в предварительно выбранной линии выбора обеспечивается одним или другим из двух радиальных пальцев 5а и 5b переключения, которые вращаются в двух направлениях и перемещаются в осевом направлении вместе с ключом 2. В первом положении выбора первый палец 5а заходит в кулачок 6а, соединенный, как известно, с первой линией зубчатых колес коробки передач. При этом второй палец 5b выходит из второго кулачка 6b, который, как известно, соединен со второй линией зубчатых колес коробки передач.
Под действием управляемого электромагнитного исполнительного механизма (не показан) орган 2 поворачивается в угловом направлении из своего первого углового положения выбора в свое второе угловое положение выбора. При этом первый палец 5а переключения отходит от первого кулачка, тогда как второй палец 5b переключения заходит во второй кулачок 6b. Наконец, устройство может содержать блокировочный ключ (не показан), вращающийся вместе с ключом 2 выбора и содержащий, например, два блокировочных выступа (не показаны), каждый из которых поочередно взаимодействует с соответствующим кулачком для его блокировки, когда соответствующая линия выбора не выбрана.
На фиг. 1 и фиг. 3А показано первое угловое положение А выбора привода. Оно определено первым радиальным плечом 7, принадлежащим к ключу 2 выбора. В этом положении плечо 7 опирается на упор 4а картера 4.
На фиг. 3В и фиг. 3С показан вращающийся орган 2 выбора, который приводится во вращение исполнительным механизмом в направлении S. Ключ 2 подпружинен в сторону положения А упругим возвратным средством 8, взаимодействующим с плечом 7, когда оно приводится во вращение исполнительным механизмом в направлении S с удалением от положения А. В этом примере возвратное средство представляет собой винтовую пружину 8, окружающую плечо 7.
Положение А показано на фиг. 3А. Исполнительный механизм находится в положении покоя. Вращающийся орган 2 находится в первом положении выбора. Фиг. 3А: на исполнительный механизм подается команда. Он заставляет орган 2 повернуться в направлении S. На фиг. 3В он находится в своем промежуточном угловом положении В. На фиг. 3С он находится в своем втором угловом положении выбора (C).
Когда действие привода прекращают и отключают электрическое питание привода, ключ 2 возвращается под действием упругой возвратной пружины 8 в свое первое угловое положение А.
Устройство обнаружения положений внутреннего привода 1 связано с вращающимся органом 2 выбора. Плечо 7 имеет механически обработанную опорную сторону 7а, на которой находится мишень 7b. Мишень 7b взаимодействует с неподвижным датчиком 9 на коробке для обнаружения положения выбора вращающегося органа 2. Обнаружение осуществляют среди по меньшей мере трех разных угловых положений выбора. Датчик 9, представляющий собой, в частности, двухфункциональный контактор, завинчен в картер 4 напротив мишени. На своем конце датчик 9 содержит поршень 9а с закругленным концом, который приходит в положение опоры на сторону 7а на уровне мишени 7b. Под действием толкающего усилия мишени 7b поршень 9а убирается линейным ходом, на котором можно идентифицировать несколько смежных участков. Вычислительный блок управления связывает эти участки с последовательными угловыми положениями выбора вращающегося органа 2.
Ход поршня 9а между его убранным положением и его выдвинутым положением включает в себя три участка, соответствующие первому положению выбора линии передач (А), нейтральному положению (В) без выбора линии передач и второму положению выбора линии передач (С).
На фиг. 3А ключ 2 показан в положении выбора первой линии передач. Поршень 9а полностью убран. Когда датчик 9 обнаруживает близость опорной стороны 7а, он передает в блок управления внутреннего привода коробки передачи первый сигнал для обеспечения переключения передач первой линии.
На фиг. 3В ключ 2 находится в промежуточном положении между двумя линиями передач. Поршень 9а находится на половине хода. При обнаружении присутствия ключа в промежуточном положении его хода, датчик предает второй сигнал в блок управления для запрещения любого переключения передач на обеих линиях.
На фиг. 3С орган 2 выбора находится в положении для включения линии передач. Поршень 9а полностью выдвинут, не входя в контакт с опорной стороной 7а. Датчик 9 передает третий сигнал для разрешения переключения передач второй линии.
Таким образом, датчик 9 передает в блок управления следующие три сигнала:
- первый сигнал выбора, разрешающий переключение передач на первой линии передач, когда поршень 9а полностью убран,
- второй сигнал обнаружения промежуточного положения между двумя линиями передач, когда поршень 9а находится на половине хода, и
- третий сигнал выбора, разрешающий переключение передач на второй линии передач, когда поршень 9а полностью выдвинут.
Предпочтительно третий сигнал передается, когда поршень 9а теряет контакт с мишенью 7b.
Второй сигнал запрещает любое переключение передач на обеих линиях передач.
Первый сигнал может быть передан, только когда поршень 9а полностью убран и когда датчик 9 обнаруживает близость мишени 7b.
Точное положение зоны контакта между поршнем 9а и опорной стороной 7а на плече 7 показано на фиг. 2 в виде установочного расстояния L датчика и мишени. Расстояние L может меняться в зависимости от точного места нахождения датчика 9 в картере 4, в зависимости от напряжений, хода поршня и т.д. В описанном варианте осуществления контакт происходит на плече 7 ключа 2 и служит для возврата привода к выбору. Однако, не выходя за рамки изобретения, его можно предусмотреть в другом месте, в частности, на специальном рычаге, добавленном к ключу. Мишень может быть плоской или выпуклой и т.д.
Датчик 9 действует на вращающийся орган 2 выбора противодействующим усилием через конец своего поршня 9а. Это усилие меняется с положением поршня 9а. Как было указано выше, вращающийся орган 2 оснащен упругим возвратным элементом 8 для возврата к выбору. Этот элемент подпружинивает вращающийся орган 2 в направлении поршня 9а, размеры и калибровка которого адаптированы для противодействующего усилия поршня вдоль его хода убирания.