[发明专利]用于防止车辆变速装置中的齿式离合器内脱档的系统

说明书

技术领域

本发明涉及车辆变速装置，更具体地，本发明涉及一种用于防止齿式离合器内脱档(gear hopout)的系统，所述齿式离合器由于作用在与它们相连接的旋转部件上的作用力而导致未对准(misalignment)。

背景技术

齿式离合器经常用于分级车辆变速装置，以接合及分离档位。齿式离合器能够可旋转地将主部件连接至基本上与其同轴的可连接部件。通常，接合套用作这两个部件之间的互连部件。此接合套通常通过例如花键可旋转地安装至所述主部件，并且可以相对于所述主部件轴向移动。在接合套上，在朝向可连接部件的端部设置有离合器齿。此离合器齿需要与可连接部件上的相应的离合器齿相匹配。通过在轴线方向朝向可连接部件移动接合套，这两组离合器齿可以变得相互啮合。

在双向作用齿式离合器中，在接合套的两端均设置有离合器齿。从而，接合套可以将主部件连接至第一或第二可连接部件。这些可连接部件必须具有与接合套的相应的端部处的离合器齿相匹配的离合器齿。

在专利文献US-2,070,140、US-3,137,376、DE-4319135A1和US-6,422,105中可以发现一些包括主部件、接合套和可连接部件的齿式离合器。

在重型运输车辆中，比如重型载货汽车，经常使用档位组合式变速装置。在这样的变速装置中，具有若干可选择的档位的主变速部分与副变速部分串联。在副变速部分有两个档位：一个是具有较大减速比的低速档；一个是不减速的高速档，通常称为直接驱动档。实际上，副变速部分使主变速部分的档位数量增加了一倍。WO-2004069621的图1示出了典型的现有重型载货汽车的档位组合式变速装置，其特征在于其主变速部分2和副变速部分3。

副变速部分经常为行星齿轮结构，其与双向作用齿式离合器组合。由于行星齿轮结构的设计，齿式离合器的主变速部分可以固定地连接至接合套并且可以与套一起轴向移动。在此情况下，主变速部分通常是行星齿轮结构的齿圈。专利文献US-4,667,538中示出了一个典型的实例，其中接合套18固定地连接至齿圈14。在一些实施例中，接合套集成在齿圈内，例如EP-0916872(图3，部件56和58)以及更早的US-5,083,993(图1，部件24)中所示的情况。

图1a示出了简化的行星式副变速部分101的纵剖面图。副变速部分101的输入轴是主变速部分103的主轴102。变速箱壳体104通过主变速部分103内的轴承105和轴承105b可旋转地支承主轴102。在主轴102的端部具有外花键齿106。花键齿106与太阳轮108的内花键齿107啮合。太阳轮108的外轮齿109与行星轮111的外轮齿110啮合。行星轴112可旋转地将行星轮111支承在行星架113上，在图中，行星架113被示出为与输出轴114集成在一起。沿着行星架113的外圆周，若干相同的行星轮以大致相同的间隔分布。输出轴承115可旋转地将输出轴114支承在变速箱壳体104上。行星轮111的外轮齿110还与齿圈117的内轮齿116啮合。在图1a的位置，齿圈117的内直接离合器齿118与直接接合环120的外离合器齿119啮合。直接接合环120的内花键齿121与主轴102的外花键齿106啮合。由此，在图1a中，齿圈117通过直接接合环120可旋转地连接至主轴102。从而，行星轮111不能相对于主轴102在圆周方向移动。其结果是，主轴102、输出轴114和它们之间的部件将以同步的方式旋转，即，具有相同的速度。这样就构成了直接高速档。在图1b中，与图1a相比，齿圈117已经移到右边。从而，直接离合器齿118不再与直接接合环120的外离合器齿119啮合。取而代之的是，齿圈117的内减速离合器齿122已经变成与固定接合环124的外离合器齿123啮合，所述固定接合环124固定地连接至变速箱壳体104。因此，当位于图1b中的位置时，齿圈117不会旋转。其结果将是低速减速档；输出轴114将比主轴102旋转得更慢。

副变速换档致动器125实现齿圈117的轴向位移。通过副变速换档致动器125，副变速换档杆126在适当的方向上被推动或拉动。副变速换档拨叉127固定地连接到副变速换档杆126。副变速换档拨叉127延伸至齿圈117上的圆周槽128内。副变速换档致动器125可以采用不同类型，例如，液力式、气动式、电磁式或电动机械式。通常，副变速换档致动器125只在换档期间动作。当换档已经完成时，它将不再动作。