[发明专利]车辆换档机构

说明书

本发明涉及换档机构，具体地说是涉及半自动地选择齿轮箱传动比的机构。

公路车辆通常含有一个可选择不同传动比的齿轮箱，这种选择作业或者用转矩转换机构或者用其他机构自动地进行(因此无需驾驶员直接操纵换档)，或者通过齿轮杆和相联的离合器进行手工换档。在后一种情况下，齿轮通常是按“H”型式排列，其齿轮选择杆通过空档位置，以便由驾驶员操纵每次换档。在每次手工换档时，驾驶员使用一个连接到齿轮箱上的传动离合器和一个发动机节流阀，以便平稳地进行换档。为了协助换档作业，齿轮箱配置一个同步啮合机构。

US5191804公开了一种换档机构，包括传动机构、驱动机构及控制装置，其中传动轴可轴向移动和转动，驱动机构包括活塞组件和控制阀。但是这种换档机构仍然不太方便，换档速度不够快。

本发明的目的在于提供一种改进的换档机构，以便能够通过一个基本上是普通的齿轮箱较为快速而简便地选择齿轮达到容易换档的目的。

为实现本发明的上述目的，本发明提供了一种齿轮箱的换档机构，它包含：一个可与齿轮箱选择器连接的传动机构；一个驱动上述转动机构的驱动机构；和按照来自驱动机构的指令和控制装置的程序控制传动机构的作业的控制装置；上述传动机构含有一根可与齿轮箱选择器连接的传动轴，该轴可沿其轴线方向移动和绕其轴线转动，以便按照齿轮箱内被选择的齿轮而移动到几个位置上，和一个齿轮空档位置，其中所述的轴由与轴同轴的活塞组件沿着其轴向驱动，压力流体有选择地加到活塞组件上使轴沿轴向移动，其特征在于所述的活塞组件包括一对环形活塞设成包住所述的轴，各活塞可选择地向齿轮啮合位置和向齿轮空档位置移动，各活塞向齿轮空档位置的移动都受到支承在气缸上的邻接件的限制，并且在上述移动中，各活塞都可与安装在轴上的位于上述活塞之间的另外的邻接件相接合，压力流体加以活塞的相对侧把活塞朝着齿轮空档位置推。

设置了气阀机构以便使轴按照驱动机构的动作和控制装置的程序进行所需顺序的移动。

换档机构最好由带有开关装置的驱动机构来驱动，所述开关装置可选择加速换档或减速换档的模式。通常，对于每种换档模式设有单独的开关装置。

在一种结构中，公路车辆的开关装置安装在车辆转向盘上，通常是，加速换档开关安装在转向盘的一侧，而减速换档开关安装在转向盘的另一侧。

开关装置安装在转向盘上，或者换句话说，可通过一个与转向盘上的开关相连接的发送器将开关信号从开关装置传送到换档控制装置中，上述的转向盘的开关将信号(例如红外信号)传送到安装在车辆固定位置(例如车辆的仪表板)上的接收器，然后，由该接收器将信号传送到控制装置而开始换档作业。

为了进一步改进换档操作，可将一个在进行换档时，由控制装置控制的离合器控制机构与本机构相连，在换档作业时，离合器控制机构使齿轮箱与发动机的传动脱开。该离合器控制机构最好与驾驶员操作的普通离合器串联作业，因此当进行换档时，可由上述离合器控制机构取代普通的离合器。另一方面，离合器控制机构也可以是脱开发动机与齿轮箱的传动连接的专用装置。

作为另一个特征，本发明机构可设置一个节流阀控制机构，在进行换档时，该机构取代普通的由驾驶员操纵的节流阀控制器。该节流阀控制机构用来在换档操作开始时自动产生一个通常由驾驶员在换档时实施的减压功能。节流阀控制机构可采取由控制装置控制的传动机构的形式，用于在开始换档时通过减小节流阀链系的张力来减小发动机的节流阀调定值。为此可在链系中安置一个滑轮，链系绕在该滑轮上，而该滑轮则可由驱动机构带动而沿张力减小的方向移动。

节流阀控制机构的另一特征是设置了在从高速转换到低速的过程中暂时增大节流阀调定值的装置，以便平稳地实现减速换档，并且可能取消齿轮箱中的同步啮合机构。

节流阀控制操作和离合器控制操作可以通过编程的控制装置按照所需的换档作业来控制上述操作。上述控制装置也可考虑进车辆行驶速度和发动机速度，以确定每次换档所要进行的操作，并在某些情况下确定能否实现所选择的档级。

虽然上面说明了适用于汽车的换档机构，但是应当明白，这种机构也可用于其他的车辆包括工业车辆、轮船、拖拉机、地面移动设备等等，以及其他的使用齿轮箱的人工控制的传动系统中。

通过下面结合附图对本发明的一个实施例(仅作为实例)的说明将可对本发明的其他特征更加明了，附图中：

图1是表示本发明换档机构的控制装置和动力供应的平面示意图；

图2是齿轮箱的传动机构的垂直剖视图；

图3是沿图2传动机构中的3-3线的剖视图；