СИСТЕМА ВЫБОРА И ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, а в частности к системам управления коробок передач транспортных средств.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, выбрана система выбора и переключения передач коробки передач транспортного средства, патент РФ №2162797, МПК 7 B60K 17/08, публ. 10.02.2001 г., включающая размещенные в картере коробки три штока основных линий выбора передач с установленными на них вилками и каретками, механизм выбора и переключения передач с делительным механизмом, связанный с вилкой заднего хода, а также элемент привода дополнительной линии выбора передач. Механизм выбора передач содержит вал выбора передач, соединенный с приводом управления и подвижно связанный своим рычагом выбора с рычагом переключения передач (головкой включения передач), жестко закрепленным на вале переключения передач, на котором свободно установлена блокирующая скоба. Каждая из кареток имеет возможность постоянного взаимодействия или с рычагом переключения передач или с блокирующей скобой. Рычаг переключения передач имеет профильные элементы в виде трех канавок, предназначенные для взаимодействия с шариком фиксатора, устанавливаемом в картере коробки передач.
На оси блокировки делительного механизма, соединенной с дополнительным приводом управления, жестко закреплена его блокирующая скоба с возможностью только вращательного движения совместно с ней, и свободно установлена его подвижная каретка, первая головка которой расположена между щеками его блокирующей скобы, а вторая взаимодействует с головкой подвижной каретки, расположенной на штоке одной из основных линий выбора передач и имеющей возможность осевого перемещения относительно этого штока, на котором жестко закреплена и каретка этой основной линии выбора передач, причем первая головка подвижной каретки делительного механизма имеет возможность попеременного взаимодействия с кареткой основной линии выбора передач, жестко закрепленной на штоке, на котором расположена подвижная каретка, или с элементом привода дополнительной линии выбора передач, установленным в делительном механизме, а блокирующая скоба делительного механизма имеет возможность попеременного взаимодействия с тем же элементом привода дополнительной линии выбора передач или с той же кареткой основной линии выбора передач, жестко закрепленной на штоке, на котором расположена подвижная каретка.
Исходная установка взаимодействующих элементов делительного механизма такова, что в пазу первой головки его подвижной каретки расположена головка каретки, жестко закрепленной на штоке выбора 5-й (и возможной 6-й) передач, а в пазу одной из щек его блокирующей скобы расположена головка элемента привода дополнительной линии выбора передач (в частности - линии выбора передачи заднего хода). Такая исходная установка взаимодействующих элементов делительного механизма обеспечивает штоку выбора 5-й (и возможной 6-й) передач свободное осевое перемещение при перемещении рычага переключения передач в паз головки подвижной каретки, а элементу привода дополнительной линии выбора передач - надежную блокировку от случайного перемещения.
Для выбора дополнительной линии выбора передач (в частности - линии выбора передачи заднего хода) дистанционно поворачивается элементом привода дополнительной линии выбора передач ось блокировки делительного механизма совместно с его блокирующей скобой и его подвижной кареткой, в результате они выставляются таким образом, что в пазу первой головки подвижной каретки делительного механизма оказывается головка элемента привода дополнительной линии выбора передач (в частности - элемент привода линии выбора передачи заднего хода), а в пазу одной из щек блокирующей скобы делительного механизма оказывается головка каретки, жестко установленной на штоке выбора 5-й (и возможной 6-й) передач. При передаче от привода управления воздействия на рычаг переключения передач, последний, взаимодействуя с пазом головки подвижной каретки, перемещает ее благодаря выполненному в ней пазу и штифту относительно штока - в сторону закрепленной на нем вилки. Подвижная каретка, перемещаясь по штоку в сторону его вилки, увлекает посредством своей головки подвижную каретку делительного механизма через паз в ее второй головке, которая увлекает за собой посредством паза в своей первой головке головку элемента привода дополнительной линии выбора передач (в частном случае исполнения - линии выбора передачи заднего хода).
Недостатками данного технического решения системы выбора и переключения передач коробки передач транспортного средства являются,
во-первых, в результате применения в системе выбора и переключения передач штоков основных линий передач в количестве трех и делительного механизма в ее механизме выбора передач - она достаточно металлоемка, сложна по конструкции и кинематике, так как имеет в наличии сравнительно большое количество составляющих ее деталей, некоторые из которых достаточно сложны по форме, а следовательно и сложны в изготовлении;
во-вторых, большая вероятность нечеткого включения ею передач коробки из-за того, что фиксация рычага переключения передач, при включении определенной передачи, осуществляется посредством взаимодействия его профильных элементов (в виде трех канавок) с шариком фиксатора, устанавливаемом в картере коробки передач, и вероятнее всего, еще каким то фиксатором, установленным на приводе управления, а с учетом того, что в цепочке длины сопряженных деталей передающих усилие от привода управления всегда имеется какой то разброс (да и сами они могут деформироваться) - это вероятность возрастает;
в третьих, сложность блокировки от случайного включения дополнительной линии выбора передач - в частности передачи заднего хода, из-за выполнения данной функции делительным механизмом.
Технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью, заключается в снижении металлоемкости системы выбора и переключения передач коробки передач транспортного средства, в упрощении ее конструкции, в четкости включения ее передач, в лучшей технологичности ее изготовления и установки.
Указанная задача достигается тем, что в системе выбора и переключения передач коробки передач транспортного средства, включающей размещенные в картере коробки штоки основных линий выбора передач с установленными на них вилками переключения передач переднего хода и по меньшей мере одной кареткой, вилку переключения передачи заднего хода, механизм выбора и переключения передач, выполненный с рычагами выбора и переключения передач под тросовый привод, и кинематически взаимосвязанный через свою головку включения передач и элемент блокировки от случайного включения двух передач с вилками переключения передач,
согласно полезной модели, в системе использованы два штока для трех основных линий выбора передач, на одном из которых подвижно установлены первая и вторая вилки переключения передач переднего хода с головками, имеющими пазы, а на втором неподвижно установлена третья вилка переключения передачи переднего хода и каретка, на одном конце которой выполнен паз, на другом - закреплен палец, размещенный в пазу вилки переключения передачи заднего хода, установленной на отдельном кронштейне, а механизм выбора и переключения передач выполнен с возможностью попеременного взаимодействия при включении передач передней рабочей частью своей головки включения передач с образующими стенками пазов головок первой, второй вилок переключения передач переднего хода и каретки, причем на его головке включения передач выполнена поперечная ось, расположенная в селекторном пазе одной из боковых стенок его корпуса, на которой расположено и устройство блокировки от случайного включения передачи заднего хода, имеющее возможность взаимодействия с поперечной осью головки включения передач механизма.
В частном случае, палец на каретке системы расположен поперечно относительно штоков.
В частном случае, отдельный кронштейн вилки переключения передачи заднего хода системы выполнен с фиксатором.
В частном случае, устройство блокировки от случайного включения передачи заднего хода на боковой стенки корпуса механизма с селекторным пазом системы выполнено в виде собачки, установленной на этой боковой стенке с возможностью перекрытия участков линии пятой передачи и заднего хода селекторного паза своим рабочим носиком при повороте на оси, закрепленной в этой боковой стенке, и подпружиненной относительно этой оси с возможностью упора своим выступом в ограничивающий элемент этой боковой стенки.
В частном случае, ограничивающий элемент боковой стенки корпуса для упора выступа собачки системы выполнен в виде выступающего штифта.
В другом частном случае, ограничивающий элемент боковой стенки корпуса для выступа собачки системы может быть выполнен в виде образующей кромки выреза этой стенки, в котором и расположен выступ собачки.
В частном случае, элемент блокировки от случайного включения двух передач системы выполнен в виде блокирующей скобы с двумя выступами и установлен на валу передач с охватом головки включения передач.
В другом частном случае, элемент блокировки от случайного включения двух передач системы может быть выполнен в виде блокирующей пластина с тремя выступами и установлен в пазах основной части корпуса у свободной боковой стенки.
Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».
Сущность полезной модели поясняется на чертежах:
Фиг.1. - система выбора и переключения передач коробки передач транспортного средства, общий вид в аксонометрии;
Фиг.2. - сечение Α-A на фиг.1;
Фиг.3. - сечение Б-Б на фиг.2.
Предлагаемая система выбора и переключения передач коробки передач транспортного средства содержит размещенные в картере «В» коробки первый 1 и второй 2 штоки для трех основных линий выбора передач, на первом штоке 1 подвижно установлена первая вилка 3 переключения передач переднего хода (в частности первой и второй передач первой основной линии выбора передач) и вторая вилка 4 переключения передач переднего хода (в частности третьей и четвертой передач второй основной линии выбора передач), а на втором штоке 2 неподвижно установлена третья вилка 5 переключения передач переднего хода (в частности пятой передачи третьей основной линии выбора передач) и неподвижно установлена каретка 6, а также содержит вилку 7 переключения передачи заднего хода (в частности передачи заднего хода третьей основной линии выбора передач), установленной на отдельном кронштейне 8, и содержит механизм выбора и переключения передач 9, выполненный с рычагом выбора 10 и рычагом переключения передач 11 под тросовый привод, и кинематически взаимосвязанный через свою головку включения передач 12 и элемент блокировки 13 от случайного включения двух передач с вилками переключения передач 3, 4, 5, 7.
Первая вилка 3 и вторая вилка 4 выполнены с пазами 14, 15 в их головках соответственно, как и один конец 16 каретки 6 с пазом 17.
На втором конце «Г» каретки 6 закреплен палец 18, размещенный в пазу вилки 7 переключения передачи заднего хода. В частном случае, палец 18 на каретке 6 системы расположен поперечно относительно штоков 1 и 2.
В частном случае, отдельный кронштейн 8 вилки 7 переключения передачи заднего хода системы выполнен с фиксатором 19, предназначенным для дополнительной фиксации вилки 7 во включенном положении, а основная фиксация этого положения осуществляется механизмом выбора и переключения передач 9.
Механизм выбора и переключения передач 9 выполнен с возможностью попеременного взаимодействия при включении передач передней рабочей частью 20 своей головки включения передач 12 с образующими стенками 21 пазов 14, 15 головок первой 3, второй 4 вилок переключения передач переднего хода и каретки 6.
На головке включения передач 12 механизма выбора и переключения передач 9 выполнена поперечная ось 22, расположенная в селекторном пазе 23 одной из боковых стенок 24 его корпуса 25, на которой расположено и устройство блокировки 26 от случайного включения передачи заднего хода, имеющее возможность взаимодействия с поперечной осью 22 головки включения передач 12 механизма 9.
В частном случае, устройство блокировки 26 от случайного включения передачи заднего хода на боковой стенки 24 корпуса 25 механизма 9 с селекторным пазом 23 системы выполнено в виде собачки 27, установленной на этой боковой стенке 24 с возможностью перекрытия участков 28 и 29 линии пятой передачи и заднего хода соответственно селекторного паза 23 своим рабочим носиком 30 при повороте на оси 31, закрепленной в этой боковой стенке 24, и подпружиненной относительно этой оси с возможностью упора своим выступом 32 в ограничивающий элемент 33 этой боковой стенки 24.
В частном случае (как показано на фигурах), ограничивающий элемент 33 боковой стенки 24 корпуса 25 для упора выступа 32 собачки 27 системы выполнен в виде выступающего штифта.
В другом частном случае (не показано на фигурах), ограничивающий элемент 33 боковой стенки 24 корпуса 25 для выступа 32 собачки 27 системы может быть выполнен в виде образующей кромки выреза этой стенки 24, в котором и расположен выступ 32 собачки 27.
В частном случае (как показано на фигурах), элемент блокировки 13 от случайного включения двух передач системы выполнен в виде блокирующей скобы с двумя выступами 34, 35 и установлен на валу передач 36 с охватом головки включения передач 12.
В другом частном случае (не показано на фигурах), элемент блокировки 13 от случайного включения двух передач системы может быть выполнен в виде блокирующей пластина с тремя выступами и установлен в пазах основной части корпуса 25 у свободной боковой стенки.
Установка системы выбора и переключения передач в коробку передач транспортного средства.
Штоки 1, 2 с вилками 3, 4, 5 и с кареткой 6, а также отдельный кронштейн 8 с вилкой 7 переключения передачи заднего хода системы устанавливают в картер «B» коробки передач во время установки в него валов и шестерен.
Механизма выбора и переключения передач 9 системы устанавливают в верхнюю часть картера «B» коробки передач.
При установленном механизме выбора и переключения передач 9 системы в картере «В» коробки передач, передняя рабочая часть 20 головки включения передач 12 расположена в пазу 15 головки второй вилки 4 (в частности вилки третьей и четвертой передач второй основной линии выбора передач), а выступы 34 и 35 блокирующей скобы, в виде которой выполнен элемент блокировки 13 от случайного включения двух передач, соответственно расположены в пазе 14 головки первой вилки 3 (в частности вилки первой и второй передач первой основной линии выбора передач) и в пазе 17 каретки 6 (в частности пятой передачи и передачи заднего хода третьей основной линии выбора передач), при перемещении рычагом выбора передач 10 вала передач 36 вниз, т.е. из среднего в нижнее крайнее положение, передняя рабочая часть 20 головки включения передач 12 переместится в паз 14 головки первой вилки 3 (в частности вилки первой и второй передач первой основной линии выбора передач), тогда как, выступ 34 блокирующей скобы выйдет из паза 14 головки первой вилки 3 (в частности первой и второй передач первой основной линии выбора передач), а выступ 35 окажется кроме паза 17 каретки 6 (в частности пятой передачи и передачи заднего хода третьей основной линии выбора передач) еще и в пазе 15 головки второй вилки 4 (в частности вилки третьей и четвертой передач второй основной линии выбора передач), при перемещении рычагом выбора передач 10 вала передач 36 вверх, т.е. из среднего в верхнее крайнее положение, передняя рабочая часть 20 головки включения передач 12 переместится в паз 17 каретки 6 (в частности пятой передачи и передачи заднего хода третьей основной линии выбора передач), тогда как, выступ 35 блокирующей скобы выйдет из паза 17 каретки 6 (в частности пятой передачи и передачи заднего хода третьей основной линии выбора передач), а выступ 34 окажется кроме паза 14 головки первой вилки 3 (в частности первой и второй передач первой основной линии выбора передач) еще и в пазе 15 головки второй вилки 4 (в частности вилки третьей и четвертой передач второй основной линии выбора передач).
При включении системой выбора и переключения передач, например, первой передачи, расположенной на первой основной линии выбора передач, посредством воздействия с привода управления через трос выбора передач (не показаны) и рычаг выбора передач 10 - вал передач 36 переместится вниз, а передняя рабочая часть 20 головки включения передач 12 переместится в паз 14 головки первой вилки 3 (в частности первой и второй передач первой основной линии выбора передач), тогда как, выступ 34 блокирующей скобы выйдет из паза 14 головки первой вилки 3, а выступ 35 окажется кроме паза 17 каретки 6 еще и в пазе 15 головки второй вилки 4, затем посредством воздействия с привода управления через трос переключения передач (не показаны) на рычаг переключения передач 11 и далее вал передач 36 - передняя рабочая часть 20 головки включения передач 12 воздействует на одну из образующих стенок 21 паза 14 головки первой вилки 3 переключения передач переднего хода в определенном направлении, а уже первая вилка 3 перемещает детали синхронизатора и тем самым включает первую передачу. Во время перемещения головки первой вилки 3 передней рабочей частью 20 головки включения передач 12 поперечная ось 22 головки включения передач 12 входит в один из (соответствующих выбранной передачи) участков селекторного паза 23 боковой стенки 24, тогда как один из профильных элементов 37 на задней части 38 головки включения передач 12 будет взаимодействовать с шариком 39 фиксатора 40, и тем самым, головка включения передач 12 будет удерживаться в таком положении.
При включении других передач переднего хода в системе выбора и переключения передач происходят аналогичные последовательности и взаимодействия ее деталей и устройств, что описаны и выше на примере включения первой передачи, единственно, включение пятой передачи, расположенной на третьей основной линии выбора передач совместно с передачей заднего хода, несколько отличается тем, что при перемещении поперечной оси 22 головки включения передач 12 из среднего нейтрального участка 41 селекторного паза 23 боковой стенки 24 корпуса 25 механизма 9 в участок 28 этого паза 23, соответствующий включению пятой передачи, эта ось 22 упирается в рабочий носик 30 собачки 27 устройства блокировки 26 от случайного включения передачи заднего хода и поворачивает собачку 27 вокруг оси 31, далее при вхождении в участок 28 селекторного паза 23 боковой стенки 24 оси 22, собачка 27 под воздействием спиральной пружины возвращается в свое среднее положение и перекрывает своим рабочим носиком 30 вход в участок 28 селекторного паза 23 боковой стенки 24, соответствующий включению задней передачи, тем самым исключая случайное (несанкционированное) перемещению поперечной оси 22 головки включения передач 12 сразу в участок 29 селекторного паза 23 боковой стенки 24 и тем, самым предотвращая включение задней передачи сразу с (высокоскоростной) пятой передачи, ведь обратное неминуемо приведет к поломке зубьев на шестернях. Поворот рабочего носика 30 собачки 27 устройства блокировки 26 в сторону участка 29 селекторного паза 23 боковой стенки 24 ограничивается за счет упора собачки 27 своим выступом 32 в ограничивающий элемент 33 этой боковой стенки 24.
При включении системой передачи заднего хода, расположенной на третьей основной линии выбора передач, посредством воздействия с привода управления через трос выбора передач (не показаны) и рычаг выбора передач 10 - вал передач 36 переместится вверх, а передняя рабочая часть 20 головки включения передач 12 переместится в паз 17 каретки 6 (в частности пятой передачи и передачи заднего хода третьей основной линии выбора передач), тогда как, выступ 35 блокирующей скобы выйдет из паза 17 каретки 6 (в частности пятой передачи и передачи заднего хода третьей основной линии выбора передач), а выступ 34 окажется кроме паза 14 головки первой вилки 3 (в частности первой и второй передач первой основной линии выбора передач) еще и в пазе 15 головки второй вилки 4 (в частности вилки третьей и четвертой передач второй основной линии выбора передач), затем посредством воздействия с привода управления через трос переключения передач (не показаны) на рычаг переключения передач 11 и далее вал передач 36 - передняя рабочая часть 20 головки включения передач 12 воздействует на одну из образующих стенок 21 паза 17 каретки 6 в определенном направлении, а далее уже вилка 7, взаимосвязанная пазом через палец 18 с кареткой 6, перемещает шестерню задней передачи и тем самым включает одноименную передачу. Во время перемещения каретки 6 передней рабочей частью 20 головки включения передач 12 поперечная ось 22 головки включения передач 12 входит в участок 29 селекторного паза 23 боковой стенки 24, при этом поперечная ось 22 головки включения передач 12 перемещается из среднего нейтрального участка 41 селекторного паза 23 боковой стенки 24 корпуса 25 механизма 9 в участок 29 этого паза 23, соответствующий включению задней передачи, при этом, ось 22 упирается в рабочий носик 30 собачки 27 устройства блокировки 26 от случайного включения передачи заднего хода и несколько поворачивает собачку 27 вокруг оси 31, далее при вхождении оси 22 в участок 29 селекторного паза 23 боковой стенки 24 собачка 27 под воздействием спиральной пружины возвращается в свое среднее положение, тогда как один из профильных элементов 37 на задней части 38 головки включения передач 12 будет взаимодействовать с шариком 39 фиксатора 40, и тем самым, головка включения передач 12 будет удерживаться в таком положении.
Таким образом, за счет использования в системе выбора и переключения передач коробки передач транспортного средства только двух штоков для трех основных линий выбора передач, на одном из которых подвижно установлены первая и вторая вилки переключения передач переднего хода с головками, имеющими пазы, а на втором неподвижно установлена третья вилка переключения передачи переднего хода и каретка, на одном конце которой выполнен паз, на другом - закреплен палец, размещенный в пазу вилки переключения передачи заднего хода, установленной на отдельном кронштейне, а также за счет выполнения механизма выбора и переключения передач с возможностью попеременного взаимодействия при включении передач передней рабочей частью своей головки включения передач с образующими стенками пазов головок первой, второй вилок переключения передач переднего хода и каретки, и за счет выполнения на головке включения передач механизма выбора и переключения передач поперечной оси, расположенной в селекторном пазе одной из боковых стенок его корпуса, на которой расположено и устройство блокировки от случайного включения передачи заднего хода, имеющее возможность взаимодействия с поперечной осью головки включения передач механизма, - технический результат, заключающийся в снижении металлоемкости системы выбора и переключения передач коробки передач транспортного средства, в упрощении ее конструкции, в четкости включения ее передач, в лучшей технологичности ее изготовления и установки, в заявляемом техническом решении достигается.