СИНХРОНИЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО В КОРОБКЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ

СИНХРОНИЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО В КОРОБКЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ
Полезная модель относится к синхронизирующему устройству коробки переключения передач, жестко соединенному с валом коробки передач и с муфтой включения, которая посредством запирания удерживается под пружинной предварительной нагрузкой в начальном положении на узле упорной детали, причем указанный узел упорной детали установлен в синхронизирующем корпусе и содержит упорную деталь и пружину, причем под действием приложенной силы переключения муфта включения может аксиально перемещаться из начального положения из запирания против усилия пружины.
Синхронизирующие устройства в коробках передач переключения служат для приведения частей, которые подлежат соединению между собой с геометрическим замыканием, в синхронное вращение, то есть к одинаковой скорости вращения.
Функция синхронизированной коробки передач и синхронизирующее устройство типа, упомянутого во вступительной части, описаны в книге "Kupplung, Getriebe, Antriebswellen" [Муфта, коробка передач, ведущие валы], Vogel Buchverlag, Technische Akademie des Kfz-Gewerbes (TAK) [Техническая академия автомобильной промышленности], 1-е издание 2004, в разделе "1.3 Synchrongetriebe" [Синхронизированные коробки передач], стр.158-162.
В синхронизированной коробке передач указанного типа муфта включения обычно удерживается в среднем положении на синхронизирующем корпусе посредством запирающего устройства. В результате приложенной силы переключения муфта включения аксиально перемещается, причем сила предварительной синхронизации определяется пружиной узла нажимной детали. Посредством указанной пружины создается сила переключения, которая дает в результате импульс предварительной синхронизации, зависящий от скорости переключения. Таким образом, указанная сила предварительной синхронизации зависит исключительно от положения муфты включения. Вследствие ходовой зависимости, импульс = (сила × время) зависит от скорости переключения. Чем быстрее переключение, тем меньше импульс предварительной синхронизации. Это может привести к потере синхронизации.
Задачей настоящей полезной модели является усовершенствование синхронизирующего устройства типа, упомянутого во вступительной части, таким образом, чтобы предотвратить потерю синхронизации при быстром переключении.
Эта задача решается тем, что узел нажимной детали имеет в дополнение к пружине вязкостный демпфер для создания силы переключения, зависящей от скорости переключения муфты включения.
Таким образом, вязкостный демпфер установлен в дополнение к пружине. Чем быстрее производится переключение, тем меньше за счет пружины импульс предварительной синхронизации, причем вязкостным демпфером совершается дополнительное демпфирующее действие. Посредством выбора параметров демпфера можно, соответственно, задавать импульс в зависимости от скорости переключения. При этом можно надежно предотвратить потерю синхронизации при быстрых переключениях. Одновременно можно уменьшить силы переключения при комфортных, а, следовательно, медленных переключениях.
Дальнейшие отличительные признаки полезной модели отражены в зависимых пунктах формулы полезной модели. На прилагаемых чертежах предлагаемое синхронизирующее устройство иллюстрируется на основании одного предпочтительного примерного варианта осуществления (причем настоящая полезная модель этим не ограничивается) в сравнении с известным синхронизирующим устройством, причем в настоящем описании ссылки делаются на принципиальные представления и графики, показывающие силу переключения как функцию времени.
На этих чертежах показано:
фиг.1 - известное синхронизирующее устройство в схематическом представлении, иллюстрирующем положение фиксации муфты включения и одного из нескольких узлов нажимной детали, предусмотренных в синхронизирующем устройстве,
фиг.2 - иллюстрация известного технического решения в соответствии с фиг.1 в ситуации, в которой устранена фиксация,
фиг.3 - график сила-время для иллюстрации принципа действия указанного известного технического решения,
фиг.4-6 - схематические изображения и график для предлагаемого синхронизирующего устройства, соответствующие фиг.1-3, и
фиг.7 - узел нажимной детали для использования в предлагаемом синхронизирующем устройстве согласно функциональному принципу/ принципу действия в соответствии с фиг.4-6.
Фиг.1 представляет собой осевое сечение кольцевой муфты 1 включения с наружным кольцом 2 муфты и внутренним кольцом 3 с запирающей канавкой. Направленная радиально вовнутрь канавка 4 контактного кольца имеет V-образную форму и служит для приема запирающего шарика 5. Указанный запирающий шарик 5 является составной частью узла 6 нажимной детали, из которого на этой фигуре показаны лишь запирающий шарик 5 и пружина 7, которая предварительно нагружает запирающий шарик 5 в направлении запирающей канавки 4. В своем конкретном воплощении воплощении, хорошо известном из уровня техники, составной частью узла 6 нажимной детали является нажимная деталь, которая, подобно запирающему шарику 5, подпружинена в направлении радиально наружу.
Описаны и показаны лишь те элементы, которые необходимы для понимания, описанного ниже, синхронизирующего устройства для коробки переключения передач, которое жестко соединено с валом коробки передач. Муфта включения 1 удерживается под предварительной нагрузкой на узле 6 нажимной детали в начальном положении, показанном на Фиг.1, посредством запирания, причем узел 6 нажимной детали установлен в синхронизирующем корпусе коробки переключения передач и имеет нажимную деталь и пружину 7.
Под действием силы F переключения, показанной на Фиг.2, муфта 1 включения может перемещаться из начального положения, показанного на Фиг.1, аксиально из запирания против усилия пружины. Направление перемещения муфты 1 включения из начального положения, показанного на Фиг.1, показано на Фиг.2 стрелкой Х. Показано, что запирающий шарик 5 находится полностью вне зоны запирающей канавки 4.
Несколько таких узлов 6 нажимной детали расположено на внутренней периферии муфты 1 включения, в частности, равномерно распределены по периферии.
На Фиг.3 показан - для иллюстрации импульса переключения и, следовательно, с точки зрения переключения коробки передач - импульс предварительной синхронизации в соответствии с профилем перемещения из положения по Фиг.1 в положение по Фиг.2 в виде графика сила-время (график F-t) для медленного переключения А и быстрого переключения B. Учитывая физическое условие импульс = (сила × время), из Фиг.3 можно видеть, что чем быстрее происходит переключение, тем меньше импульс предварительной синхронизации. Это может привести к потере синхронизации.
На Фиг.4 показано - в прямом сравнении с Фиг.1 - что узел 6 нажимной детали имеет в дополнение к пружине 7 вязкостный демпфер 8, в частности, в виде вязкостного демпфирующего блока. Указанный вязкостный демпфер 8 позволяет создавать силу переключения, зависящую от скорости переключения муфты 1 включения. В начальной ситуации на Фиг.4 перед переключением запирающий шарик 5 защелкнут в запирающую канавку 4. На Фиг.5 показана - в прямом сравнении с Фиг.2 - ситуация после перемещения муфты 1 включения в ее аксиальном направлении. Запирающий шарик 5 показан вне зацепления с запирающей канавкой 4. Фиг.6 показывает на графике, соответствующем Фиг.3, условия при медленном переключении А и при быстром переключении В. Как можно видеть из этого графика, при быстром переключении, за счет действия вязкостного демпфера 8, создается относительно высокая максимальная сила переключения, которая значительно выше максимальной силы переключения при медленном переключении. Поскольку посредством вязкостного демпфера 8 может создаваться зависящая от скорости сила, то посредством параметров демпфера импульс можно задавать в зависимости от скорости переключения. Тем самым можно предотвратить потерю синхронизации при быстрых переключениях. Одновременно можно уменьшить силы переключения при комфортных переключениях, скажем, при медленных переключениях.
На Фиг.7 представлено конкретное выполнение узла 6 нажимной детали. На этой фигуре показаны вязкостный демпфер 8 с цилиндрами 9 и поршневым штоком 10, причем нажимная деталь деталь 11 узла 6 нажимной детали соединена со свободным концом штока 10, а нажимная деталь 11 имеет на своей стороне, обращенной от поршневого штока 10, приблизительно полусферическое углубление 12 для приема запирающего шарика 5. Вязкостный демпфер 8 окружен пружиной 7, выполненной как винтовая пружина сжатия. Указанная винтовая пружина сжатия упирается одним концом на нажимную деталь 11, а вторым концом - на цилиндр 9 в зоне его конца, обращенного от нажимной детали 11. Поршневой сток и цилиндр демпфера могли бы, естественно, располагаться наоборот, т.е. с цилиндром на нажимной детали.
Помимо описанного конкретного выполнения, возможно самое широкое разнообразие конструктивных исполнений узла 6 нажимной детали, например, варианты осуществления, представленные в литературе, упомянутой во вступительной части. С точки зрения настоящей полезной модели с дополнительным вязкостным демпфером 8, предпочтительно предусматривается, что указанный демпфер 8 окружен винтовой пружиной сжатия 7.
ПЕРЕЧЕНЬ ПОЗИЦИЙ
1 Муфта включения
2 Кольцо муфты
3 Кольцо с запирающей канавкой
4 Запирающая канавка
5 Запирающий шарик
6 Узел нажимной детали
7 Пружина
8 Вязкостный демпфер
9 Цилиндр
10 Поршневой шток
11 Нажимная деталь
12 Углубление