具有滚珠斜滑道驱动器的变速箱换档变速机构制造技术

一种沿轴向移动爪式离合器（２１，２３）的变速箱变速换档系统，离合器（２１，２３）具有多个沿轴向和／或径向被制成斜面的齿（７２），齿（７２）用于与制作在主轴齿轮（２２，２４）上的多个啮合腔（７８）相结合，系统中的滚珠斜滑道驱动器（１４，１６）或凸轮斜滑道机构被用来使爪式离合器（２１，２３）沿轴向移动。电气线圈（３２，３３）被用来以电磁方式将控制环（３７，３９）通过一离合器板（５２，５３）连接于主轴齿轮（２２，２４），驱动环（４３）则以不可转动方式连接于主轴（１８）。在另一替我实施例中，驱动环（９０，９２）被制作成爪式离合器（９４，９６）的一部分，而且控制环（８２，８３）相对主轴（１８）保持位置。多个磁力线槽（８０Ａ，８０Ｂ）被用来沟通离合器板（８４，８５）与主轴齿轮（２２，２４）之间的磁力。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于齿轮变速箱的一种换档变速机构，更具体说，涉及一种用于齿轮变速箱的换档变速机构，其中制有斜面的爪式离合器由一滚珠斜滑道驱动器移动进入与制作在一主轴齿轮上的啮合腔相结合。采用变速杆机构组件的齿轮变速箱是公知的现有技术，在此组件中，一个或多个沿轴向可动的变速棒(也称作变速轨)和变速杆每个上均装有配合作用的变速叉，通过轴向移动一离合器件或具有离合器齿的齿轮或爪式离合器，它们被有选择地沿轴向移动，使之与一选定的变速箱齿轮啮合或脱开。通过参看美国专利US3105395，US3283613，US3611483，US4152949，US4194410，US4445393，US4754665，US4876924及US5053961可以对此有所了解。这些专利公开的内容用作本申请的参考资料。通过压力液体，压缩空气或电动机及其控制系统驱动的电控变速杆壳体组件也是公知的现有技术，通过参看美国专利US4428248，US4445393，US4722237及US4873881可以对此有所了解，它们全都转让给本专利技术的同一受让人，这些专利文件均用作本专利技术的参考资料。虽然现有技术的电控驱动的变速杆壳体组件总的来说是令人满意的，而且目前还在生产领域中被用于远程控制和/或自动控制齿轮变速箱，但由于它们复杂，生产、安装和维修费用高而并不总令人满意。由于用于驱动变速杆的空气的可压缩性，使现有技术的压缩空气系统动作缓慢和难以控制。将液压流体作为运作介质使用，由于系统中液体泄漏而导致性能降低，要求昂贵的维护而证明其应用是有困难的。在与一个全部或局部自动化的传动链主离合器协同作用下，通过电气控制多个驱动器使之移动变速箱齿轮的变速机构，就可以使传统的手动变速箱自动化也是公知的。驱动器使装有变速叉的齿轮箱变速杆运动，变速叉又控制在其末端处的一爪式离合器沿轴向移动。爪式离合器沿制有花键的一变速箱主轴滑动；使之与传动装置啮合，及以不可转动方式将输入连接于变速箱的输出。类似的机构或齿轮变速箱作为现有技术是公知的，而且可以通过参看美国专利US3105395，US3283613，US4754665，US4876924及US5053961加以了解，这些专利公开的内容引作本申请的参考资料。使用由一单独的驱动马达驱动的滚珠斜滑道驱动器也是公知的，在一变速箱中的每对滚珠斜滑道驱动器使主轴上的离合器部件加载，将旋转运动以摩擦方式从该主轴传递到装在此主轴上的齿轮，这些齿轮又是与在中间轴上的齿轮啮合的。其公开的内容用作本专利技术参考资料的美国专利US5078249就介绍了这样的一种变速箱。此滚珠斜滑道组件由两个压力环及一个置于两环之间的调整环组成。压力环和调整环两者均利用对置的变深度槽对，槽对用以保持一滚动件，根据调整环相对于压力环的旋转方向，槽对及滚动件使压力环沿轴向伸展和收缩。调整环的回转运动是由一个与变速箱相关的马达来提供的。利用电马达驱动器使调整环相对于变速箱壳转动，导致某些机械和电气构件复杂、费用高。要求将相对高的马达回转速度转换到调整齿轮的低速转动的齿轮系会产生复杂性。齿轮减速箱减慢了滚珠斜滑道驱动器的响应速度，由此也使变速箱的执行速度变慢。根据本专利技术，通过利用中间轴与主轴之间的相对转动，并使滚珠斜滑道离合器的电磁线圈组件激励，将一制有斜面的爪式离合器沿轴向移动而使变速箱主轴齿轮连接于变速箱主轴，就能消除或减少现有技术的不足之处。以这种方式，一个简单的电磁线圈组件被用来控制本专利技术的滚珠斜滑道驱动器和爪式离合器而无需使用复杂的马达和别的回转驱动器，那类驱动器使用一种齿轮驱动的调整环，总是伴随着缓慢的响应(速度)和使机械复杂化。制有斜面形状的爪式离合器部份以这样一种方式与主轴齿轮结合允许滚珠斜滑道驱动器连续地迫使此爪式离合器移向主轴齿轮。上述的情况是通过有选择地以电磁方式将一滚珠斜滑道控制环通过一离合器板连接于变速箱主轴齿轮来实现的，其中的电气线圈用于在离合器板中产生磁场，此离合器板又以不可转动方式与控制环连接。控制环沿轴向接触并移动爪式离合器，此离合器以不可转动方式连接于主轴花键上，花键允许爪式离合器响应此滚珠斜滑道机构而沿轴向移动。这样，在此推荐实施例中，控制环被有选择地以磁性方式连接于通过一中间轴齿轮连续地被中间轴驱动的主轴齿轮上，中间轴齿轮与主轴齿轮啮合。控制环与安装在主轴上的驱动环之间的相对转动使滚珠斜滑道驱动器沿轴向扩张，由此而使爪式离合器运动至与主轴齿轮结合，从而将主轴齿轮连接于主轴，用以向车辆驱动线路进行输出。控制环有一个滚珠斜滑道机构的第一侧面，其第二侧面是由驱动环组成的。控制环由与制作在控制环和驱动环两者上的相应的变深度槽相结合的滚动元件操作着沿轴向运动。由于控制环相对于驱动环的相对转动，滚珠斜滑道机构随着滚动元件在制作于控制环和驱动环两者上的变深度槽上的运行而沿轴向扩张。带有斜面的边缘部制作在爪式离合器上，此离合器在该处与制作在主轴齿轮上的相应的啮合腔相结合。爪式离合器和主轴齿轮的制有斜面的接触表面是为了在使制有斜面(倒角)的齿能够进入到齿腔尽头而配设的，它能够使滚珠斜滑道驱动器持续地促使爪式离合器与主轴齿轮进一步啮合，这样一来，当爪式离合器与主轴齿轮结合时，制有斜面的爪式离合器，和制作在主轴齿轮上的啮合腔的几何形状，允许控制环和驱动环之间有进一步的相对回转运动，由此而使滚珠斜滑道驱动器连续地沿轴向扩张，增大爪式离合器与主轴齿轮之间的结合量。制作在离合器板上的磁力线槽防止磁力线在此板上传布，从而使离合器板以磁力方式只连接于主轴齿轮而不与线圈组件连接。在一个第一替换实施例中，用一线圈组件将离合器板和控制环以电磁方式连接于变速箱主轴齿轮，由此提供控制环与驱动环之间的相对转动，此驱动环被连接于变速箱壳。线圈组件最好环绕滚珠斜滑道机构，产生指向离合器板的电磁场，离合器板以磁性方式吸向主轴齿轮并以摩擦方式与之结合。凸轮斜滑道机构也可以替代滚珠斜滑道机构，以产生使本专利技术的爪式离合器与主轴齿轮相结合所要求的轴向力。一第二替换实施例公开了一种驱动环，此驱动环与爪式离合器制成为一整体件。控制环扩张延伸，使控制环以不可转动的方式与一离合器板连接，离合器板则以电磁力用可转动方式连接于一主轴齿轮。主轴齿轮和主轴间的相对转动使滚珠斜滑道机构激励起动。本专利技术的目的之一是利用电磁线圈对一种连接于一变速箱换档变速系统中的爪式离合器的滚珠斜滑道驱动器提供控制。本专利技术的另一目的是提供一种紧凑的滚珠斜滑道驱动系统来对在一齿轮变速箱中的一爪式离合器的轴向移动进行控制。本专利技术的另一目的是，利用一电气线圈在以不可转动方式连接于一滚珠斜滑道驱动器的离合器板中产生电磁场，提供对滚珠斜滑道驱动器加载一爪式离合器的控制。本专利技术的另一个目的是提供一种用以控制一爪式离合器的沿轴向移动的紧凑的滚珠斜滑道驱动器系统，该爪式离合器制有斜面，用来与在一齿轮变速箱中的一主轴齿轮上制作的啮合腔相结合。本专利技术的另一个目的是提供一种用以控制一爪式离合器沿轴向移动的紧凑的滚珠斜滑道驱动器系统，此爪式离合器制有斜面，此斜面与啮合腔结合，啮合腔制作在主轴齿轮上，由此而允许该斜面与在齿轮变速箱内的该啮合腔完全结合之前不断地驱动此滚珠斜滑道驱动器。虽然本专利技术已就其在一个双中间轴型的变速箱内的应用本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于变速箱（２）的一种变速箱换档变速系统，具有基本安置于一壳（８）内、有相互平行的回转轴线的一主轴（１８）及至少一中间轴（１２，１３），至少两对齿轮，每对均具有一个以不可转动方式安装于中间轴（１２，１３）、永久性与一主轴齿轮（２２，２４）啮合的中间轴齿轮（１０，１１），主轴齿轮以可转动方式支承于主轴（１８），通过一可沿轴向移动的爪式离合器（２１，２３）主轴齿轮（２２，２４）可连接于主轴（１８），该系统具有：滚珠斜滑道机构（３０，３１），该机构具有以不可转动方式连接于主轴（ １８）的驱动环（４３），及与环（４３）邻近安置的控制环（３７，３９）。两环均环绕着主轴（１８）及具有对置的端面，端面上配置有沿周向延伸的、安排得至少有三对对置的槽（４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ；及４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ），槽具有变深度部份，在每对对置的槽（４０Ａ、４２Ａ；４０Ｂ，４２Ｂ；４０Ｃ，４２Ｃ）中安置有滚动元件（３５Ａ，３５Ｂ及３５Ｃ），驱动环（４３）和控制环（３７，３９）上的槽（４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ）被安置得从一起始位置起沿任一方向的驱动环（４３）与控制环（３７，３９）间的相对角位移，均使控制环（３７，３９）远离驱动环（４３），因而使爪式离合器（２１，２３）沿轴向移动，由此而使主轴齿轮（２２，２４）转动连接于主轴（１８）；线圈组件（３２，３３），它安置于壳（８）上，而且可被电激 励产生一电磁场，而将控制环（３７，３９）以摩擦方式连接于主轴齿轮（２２，２４），由此使控制环（３７，３９）与驱动环之间产生相对转动；其特征在于，爪式离合器（２１，２３）沿轴向与控制环（３７，３９）接触，并带有用以与在主轴齿轮（２２，２４ ）上的相应的多个制有斜面的啮合腔（７８）相结合的、沿轴向被制有斜面的离合器齿（７２）。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：GJ奥甘尼克，DM普拉斯顿，
申请(专利权)人：易通公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]