具有传感器导轨装置的无叉同步器制造方法及图纸

本发明专利技术涉及具有传感器导轨装置的无叉同步器。无叉同步器装置将一个或多个齿轮选择性地联接到能围绕旋转轴线旋转的驱动轴。由所述驱动轴旋转的换挡轴环被构造成当处于第一空档轴向位置时从第一齿轮断开接合并且当处于第一接合轴向位置时接合所述第一齿轮以将来自所述驱动轴的旋转输入传递到所述第一齿轮。导轨布置成与所述旋转轴线平行。导轨臂具有固定地联接到所述导轨的端部以及联接到所述换挡轴环的另一端部，以允许进行相对旋转并响应于所述换挡轴环在所述第一接合轴向位置和第一空档轴向位置之间的轴向运动而将轴向移位运动传递到所述导轨。接近所述导轨的传感器感测所述导轨的轴向位置。

A forked synchronizer with a sensor guide device

The invention relates to a fork free synchronizer with a sensor guide device. The fork synchronizer device selectively connects one or more gears to a drive shaft capable of rotating around the rotation axis. The shift axle rotated by the driving shaft is configured to disconnect from the first gear when the first gear is in the axial position and to engage the first gear when the first joint is in the axial position to transfer the rotation input from the drive shaft to the first gear. The guide rail is arranged in parallel with the axis of rotation. The guide arm has a fixed connection to the end of the guide rail and the other end of the shift axle to allow for relative rotation and to transfer the axial shift motion to the guide rail in response to the axial movement between the shift axis and the first slot axial position. The sensor close to the guide rail senses the axial position of the guide rail.

【技术实现步骤摘要】
具有传感器导轨装置的无叉同步器
本公开涉及用于使驱动输入与传动装置的一个或多个齿轮啮合的同步器装置，并且具体涉及用于工作车辆的无叉同步器。
技术介绍
诸如用在各种工作车辆的传动系中的各种传动装置组件可包括集成“同步器”的传动装置，以促进旋转驱动轴(例如，由发动机或驱动马达提供动力)与一个或多个档位齿轮的选择性联接。通常，同步器由换挡叉致动，换挡叉沿着换挡导轨骑行以将通过花键连接到驱动轴的换挡轴环移动成与齿轮啮合接合，从而将来自驱动轴的旋转动力传递到齿轮，由此启动或实现对工作车辆的轮或履带的范围速度和转矩的变化。反向致动换挡叉使换挡轴环从齿轮断开接合，因此使传动装置从驱动轴断开接合，直到接合另一齿轮。换挡叉可手动致动或者在动力下(例如，经由液压动力)致动。在一些情况下，换挡叉可被取消，并且换挡轴环可通过液压活塞装置与齿轮接合以及通过其他机械手段(例如，回位弹簧)断开接合。
技术实现思路
本公开提供了一种诸如用于工作车辆中的传动装置等的无叉同步器组件。一个方面，本公开提供了一种用于将一个或多个齿轮选择性地联接到能围绕旋转轴线旋转的驱动轴的无叉同步器装置。所述同步器装置包括换挡轴环，所述换挡轴环由所述驱动轴旋转并被构造成当处于第一空档轴向位置时从第一齿轮断开接合并且当处于第一接合轴向位置时接合所述第一齿轮以将来自所述驱动轴的旋转输入传递到所述第一齿轮。导轨布置成与所述旋转轴线平行。导轨臂具有固定地联接到所述导轨的端部以及联接到所述换挡轴环的另一端部，以允许进行相对旋转并响应于所述换挡轴环在所述第一接合轴向位置和第一空档轴向位置之间的轴向运动而将轴向移位运动传递到所述导轨。传感器布置成接近所述导轨以感测所述导轨的轴向位置。另一方面，本公开提供了一种用于将第一齿轮或第二齿轮选择性地联接到能围绕旋转轴线旋转的驱动轴的无叉同步器装置。所述同步器装置包括第一导轨和第二导轨，所述第一导轨和所述第二导轨布置成与所述旋转轴线平行。第一换档组件围绕所述驱动轴同心地配置并由所述驱动轴旋转，并且该第一换档组件被构造成当处于第一空档轴向位置时从所述第一齿轮断开接合并且当处于第一接合轴向位置时接合所述第一齿轮，以将来自所述驱动轴的旋转输入传递到所述第一齿轮。所述第一换档组件具有联接到所述第一导轨的第一导轨臂，所述第一导轨臂响应于所述第一换档组件在所述第一接合轴向位置和第一空档轴向位置之间的轴向运动而将轴向移位运动传递到所述第一导轨。第二换档组件围绕所述驱动轴同心地配置并由所述驱动轴旋转，并且该第二换档组件被构造成当处于第二空档轴向位置时从所述第二齿轮断开接合并且当处于第二接合轴向位置时接合所述第二齿轮，以将来自所述驱动轴的旋转输入传递到所述第二齿轮。所述第二换档组件具有联接到所述第二导轨的第二导轨臂，所述第二导轨臂响应于所述第二换档组件在所述第二接合轴向位置和第二空档轴向位置之间的轴向运动而将轴向移位运动传递到所述第二导轨。第一传感器和第二传感器布置成接近相应的所述第一导轨和第二导轨以感测所述第一导轨和第二导轨的轴向位置。附图和下面的描述阐述了一个或多个实施方式的细节。其他特征和优点将根据描述、附图和权利要求书而变得显而易见。附图说明图1是根据本公开的无叉同步器可集成在其中的工作车辆(采取农用拖拉机的形式)的侧视图；图2是示出用于图1的工作车辆的示例传动装置组件的局部截面图，其具有根据本公开的示例无叉同步器装置；图3是以横截面示出示例无叉同步器装置的某些部件的立体组装图；图4是其另一截面立体组装图；图5是沿着图2的路径5-5截取的局部截面图，示出了空档状态下的示例无叉同步器；图6是其局部立体图；图7是类似于图2的另一局部截面图，但是放大并聚焦于示例无叉同步器装置的传感器导轨装置；以及图8是图7的区域8-8的放大截面图，示出了示例轮廓化传感器导轨凹部。各个图中相同的附图标记表示相同的要素。具体实施方式如上文简要描述的附图中示出的，下文描述了所公开无叉同步器装置的一个或多个示例实施方式。本领域技术人员可设想出示例实施方式的各种修改。如本文所使用的术语“轴向”指的是大致平行于一个或多个部件的旋转轴线、对称轴线或中心线的方向。例如，在具有中心线和相对的圆形端部的柱体中，“轴向”方向可指大致平行于相反端部之间的中心线延伸的方向。在某些情形下，可关于非柱形(或者以其他方式径向对称)的部件利用术语“轴向”。例如，包含旋转轴的矩形壳体的“轴向”方向可视为与轴的旋转轴线大致平行的方向。此外，如本文所使用的术语“径向”可指部件关于从共用中心线、轴线或类似基准垂直向外延伸的线的方向或关系。例如，两个同心且轴向重叠的柱形部件可视为在部件的轴向重叠的部分上“径向”对准，但在部件的非轴向重叠的部分上不“径向”对准。在某些情形下，即使一个或两个部件可能不是柱形(或者以其他方式径向对称)，部件也可视为“径向”对准。另外，如本文所使用的术语“花键”和“带花键的环面”及派生词包括用于将来自一个旋转部件的转矩转移到安装至转移转矩的旋转部件且处于旋转方向的另一个旋转部件的任何常规机械连接。这可包括各种已知的花键构造，诸如平行花键、渐开线花键、冠状花键、锯齿花键、螺旋花键和球花键。这还可包括各种键和各种构造的齿形布置。因此，这些术语不一定指定互相啮合特征和沟槽的特定轮廓，也不一定指定使旋转转矩转移的特定模式(例如，键和沟槽接合、配合齿面接触，等等)。术语“环面”指互相啮合特征和沟槽在围绕旋转部件的柱形路径中的布置，无论何种构造。某些已知同步器用于通过换挡导轨和叉装置的移动(可手动或半自动致动)将车辆的下游传动系联接到发动机输出轴。通常，例如，一个或多个叉元件可沿着一个或多个换挡导轨骑行，以将同步器机构移位成与传动装置的驱动齿轮接合(例如，通过使同步器花键与齿轮花键啮合)。同步器可联接成与驱动轴共同旋转，因此，同步器与齿轮的接合还将齿轮联接到驱动轴以共同旋转，由此将齿轮集成到来自发动机的旋转动力(或转矩)路径中。阻挡构件可布置在同步器和齿轮之间以阻止同步器的移位，直到其花键与齿轮的花键同步。齿轮的接合和断开接合可因此(如果不是全部)在很大程度上是机械的，使得换挡导轨相对于齿轮来回致动同步器。换挡导轨和叉增加了组装复杂性以及组件重量和组件在车辆内的占用空间。已经设计出使用流体动力(例如，液压动力)将传动装置齿轮联接到发动机输出轴的某些其他已知同步器。一些同步器使用类似于上文所述的换挡导轨和叉组件，但是以液压的方式实现换挡叉移动。其他系统完全消除了换挡导轨和叉装置。相反，这些“无叉”系统将液压流体发送到驱动活塞的腔室中，以将换挡轴环移位成与齿轮接合。换挡轴环可通过为压力腔室通气而从齿轮断开接合，使得作用在活塞上的一个或多个返回致动弹簧可将换挡轴环移动回空档位置。因此，这些系统可被认为是混合式机械液压系统，因为每种模式均在换挡轴环的致动中起作用(即，换挡轴环是液压接合和机械(弹簧)释放的)。弹簧机构增添了制造和组装复杂性并且致使同步器易于出故障(例如，通过弹簧断裂或“粘住”)。本公开解决了某些上述问题并且可提供各种额外好处。通常，本文中公开了同步器装置，其代替由一个或多个安装导轨的叉构件进行驱动，被构造成驱动一个或多个导轨或者向一个或多个导轨施加移动，一个或多个导轨的位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将一个或多个齿轮选择性地联接到能围绕旋转轴线旋转的驱动轴的无叉同步器装置，所述同步器装置包括：换挡轴环，所述换挡轴环由所述驱动轴旋转，所述换挡轴环被构造成当处于第一空档轴向位置时从第一齿轮断开接合并且当处于第一接合轴向位置时接合所述第一齿轮以将来自所述驱动轴的旋转输入传递到所述第一齿轮；导轨，所述导轨布置成与所述旋转轴线平行；导轨臂，所述导轨臂具有固定地联接到所述导轨的端部以及联接到所述换挡轴环的另一端部，以允许进行相对旋转并响应于所述换挡轴环在所述第一接合轴向位置和第一空档轴向位置之间的轴向运动而将轴向移位运动传递到所述导轨；以及传感器，所述传感器布置成接近所述导轨以感测所述导轨的轴向位置。

【技术特征摘要】
2017.02.01 US 15/421,7391.一种用于将一个或多个齿轮选择性地联接到能围绕旋转轴线旋转的驱动轴的无叉同步器装置，所述同步器装置包括：换挡轴环，所述换挡轴环由所述驱动轴旋转，所述换挡轴环被构造成当处于第一空档轴向位置时从第一齿轮断开接合并且当处于第一接合轴向位置时接合所述第一齿轮以将来自所述驱动轴的旋转输入传递到所述第一齿轮；导轨，所述导轨布置成与所述旋转轴线平行；导轨臂，所述导轨臂具有固定地联接到所述导轨的端部以及联接到所述换挡轴环的另一端部，以允许进行相对旋转并响应于所述换挡轴环在所述第一接合轴向位置和第一空档轴向位置之间的轴向运动而将轴向移位运动传递到所述导轨；以及传感器，所述传感器布置成接近所述导轨以感测所述导轨的轴向位置。2.根据权利要求1所述的同步器装置，所述同步器装置进一步包括围绕所述换挡轴环同轴地配置且刚性地连接到所述换挡轴环的环形环，所述环形环具有沿着其外周延伸且在径向向外方向上开口的环形沟槽。3.根据权利要求2所述的同步器装置，其中，所述导轨臂的联接到所述换挡轴环的所述端部被至少部分地构造成装配到所述环形沟槽内。4.根据权利要求2所述的同步器装置，其中，所述导轨臂的联接到所述换挡轴环的所述端部具有弓形轴向表面，所述弓形轴向表面的曲率半径与所述环形沟槽的底表面的曲率半径大致相同。5.根据权利要求1所述的同步器装置，其中，所述导轨臂的联接到所述导轨的所述端部由螺纹杆夹具联接。6.根据权利要求1所述的同步器装置，其中，所述导轨具有沿着其长度由所述传感器进行感测的成型凹部。7.根据权利要求6所述的同步器装置，其中，所述凹部具有对称轮廓，所述对称轮廓包括沿着大致正交于所述旋转轴线的线延伸的中心谷部以及位于所述谷部的相对轴向侧的平台。8.根据权利要求1所述的同步器装置，所述同步器装置进一步包括轴毂，所述轴毂被构造成与所述驱动轴一起旋转，所述轴毂具有带花键的环面；其中，所述环形环和所述换挡轴环围绕所述轴毂同心地配置并且能沿着所述旋转轴线相对于所述轴毂移动；并且其中，所述换挡轴环具有与所述轴毂的所述带花键的环面接合的带花键的环面。9.根据权利要求8所述的同步器装置，所述同步器装置进一步包括：第二换挡轴环，所述第二换挡轴环由所述驱动轴旋转，所述第二换挡轴环被构造成当处于第二空档轴向位置时从第二齿轮断开接合并且当处于第二接合轴向位置时接合所述第二齿轮以将来自所述驱动轴的旋转输入传递到所述第二齿轮；第二导轨，所述第二导轨布置成与所述旋转轴线平行；第二导轨臂，所述第二导轨臂具有固定地联接到所述第二导轨的端部以及联接到所述第二换挡轴环的另一端部，以允许进行相对旋转并响应于所述第二换挡轴环在所述第二接合轴向位置和第二空档轴向位置之间的轴向运动而将轴向移位运动传递到所述第二导轨；以及第二传感器，所述第二传感器布置成接近所述第二导轨以感测所述第二导轨的轴向位置。10.根据权利要求9所述的同步器装置，所述同步器装置进一步包括围绕所述第二换挡轴环同轴地配置且刚性地连接到所述第二换挡轴环的第二环形环，所述第二环形环具有沿着其外周延伸且在径向向外方向上开口的第二环形沟槽；其中，所述第二导轨臂的联接到所述第二换挡轴环的所述端部被至少部分地构造成装配到所述第二环形沟槽内。11.根据权利要求10所述的同步器装置，其中，所述轴毂具有第二带花键的环面；并且其中，所述第二换挡轴环具有与所述轴毂的所述第二带花键的环面接合的第二带花键的环面。12.根据权利要求1所述的同步器装置，其中，所述换挡轴环被构造成通过液压压力在所述第一接合轴向位置和第一空档轴向位置之间移动，由此使所述导轨轴向移位。13.一种用于将第一齿轮或第二齿轮选择性地联接到能围绕旋转轴线旋转的驱动轴的无叉同步器装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·辛格，P·加纳帕蒂，M·B·温霍尔德，A·K·雷科，
申请(专利权)人：迪尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US