用于变速器的换挡互锁器的制造方法
用于变速器的换挡互锁器的制造方法
【技术领域】
[0001]该公开内容涉及车辆或其他变速器中的齿轮之间的换挡，所述换挡包括通过互锁机构防止与多个齿轮的接合。
【背景技术】
[0002]在各种车载和非车载平台中，诸如发动机之类的动力源可以向变速器提供动力。操作员、自动系统或另外的机构可以在变速器内选择具体齿轮比，以便将来自动力源的动力转换成用于平台的具体操作的合适转矩或速度。例如，可以使用换挡拨叉或者其他齿轮接合装置接合具体齿轮，该具体齿轮可以提供用于通过变速器传递动力的具体齿轮比。
[0003]在某些实施方式中，用于各种齿轮比的各种齿轮可以沿着变速器内的单个轴定位。这可能是有用的，例如，以便使对于具有具体一组齿轮的给定变速器来说所需的空间最小。在该构造以及其他构造中，操作员(或其他机构)有时可能偶然地一次接合(或试图接合)多于一个的齿轮。因为这可能增加潜在磨损或其他损坏或者其他不期望的影响，所以可能有用的是提供一种能防止在一个齿轮仍然接合时选择(企图选择)另一个齿轮的机构。
【发明内容】
[0004]公开了一种用于防止两个或更多个齿轮接合装置与不同齿轮同时接合的换挡互锁器。
[0005]根据本公开内容的一个方面，提供了一种变速器，所述变速器被构造成在空挡、第一齿轮和第二齿轮之间换挡。一种用于所述变速器的换挡互锁组件可以包括换挡轨道，该换挡轨道具有延伸穿过该换挡轨道的至少一个互锁通道。第一齿轮接合装置和第二齿轮接合装置可以安装至所述换挡轨道，并且可以沿着所述换挡轨道移动以分别与所述第一齿轮和所述第二齿轮接合。所述第一齿轮接合装置和所述第二齿轮接合装置可以分别包括分别具有第一凹口和第二凹口的第一互锁部分和第二互锁部分。
[0006]至少部分地容纳在所述至少一个互锁通道内的互锁构件可以在所述第一齿轮接合装置或所述第二齿轮接合装置分别位于空挡时延伸到所述第一凹口或所述第二凹口内。当所述第一齿轮接合装置沿着所述换挡轨道从空挡移动以与所述第一齿轮接合时，所述第一互锁部分可以将所述互锁构件从所述第一凹口推出并进入到所述第二凹口内，由此防止所述第二齿轮接合装置从空挡移动出来。当所述第二齿轮接合装置沿着所述换挡轨道从空挡移动以与所述第二齿轮接合时，所述第二互锁部分可以将所述互锁构件从所述第二凹口推出并进入到所述第一凹口内，由此防止所述第一齿轮接合装置从空挡移动出来。
[0007]在某些实施方式中，当所述第一齿轮接合装置从与所述第一齿轮的接合移动到空档时，所述第一凹口可以与所述至少一个互锁通道再次对准，所述互锁构件由此被允许移动到所述第一凹口内并且从所述第二凹口移动出来。当所述第二齿轮接合装置从与所述第二齿轮的接合移动到空挡时，所述第二凹口可以与所述至少一个互锁通道再次对准，所述互锁构件由此被允许移动到所述第二凹口内并且从所述第一凹口移动出来。
[0008]在某些实施方式中，所述互锁构件的第一端部或第二端部可以被分别偏压向所述第一齿轮接合装置或所述第二齿轮接合装置。所述互锁构件可以包括销或球形互锁构件。所述至少一个互锁通道可以包括延伸穿过所述换挡轨道的中心线的圆柱形通道。
[0009]在某些实施方式中，所述第一齿轮接合装置和第二齿轮接合装置可以包括以可滑动的方式附装至所述换挡轨道的第一换挡拨叉和第二换挡拨叉。所述第一互锁部分或第二互锁部分可以包括部分地围绕所述换挡轨道的部分圆柱体，诸如半圆柱体。所述第一互锁部分和第二互锁部分可以沿着所述换挡轨道至少部分地彼此重叠。
[0010]在所附附图和下面的描述中阐述一个或多个实施方式的细节。其他特征和优点将从该描述、附图和权利要求书变得清楚。
【附图说明】
[0011]图1是具有变速器的示例作业车辆的示意图，在该变速器中可以实现换挡互锁器;
[0012]图2是图1的示例作业车辆的变速器的一些组成部件的立体图，所述变速器包括示例换挡互锁组件；
[0013]图3是图2的换挡互锁组件和其他变速器组成部件的立体图；
[0014]图4是沿着图2的平面A-A截取的图2的换挡互锁组件的剖视图；
[0015]图5是图2的换挡互锁组件的另一个立体图；
[0016]图6和图7是图2的换挡组件中包括的换挡拨叉的立体图；
[0017]图8是沿着图2的平面A-A截取的图2的换挡互锁组件的剖视图，其中换挡互锁组件被接合以防止齿轮接合装置的运动；以及
[0018]图9是从与图4的视角类似的视角截取的图2的换挡互锁组件的另一个构造的放大剖视图。
[0019]在各种附图中相同的附图标记表示相同的元件。
【具体实施方式】
[0020]如在以上简要描述的附图中所示，下面将描述所公开的换挡互锁系统的一个或多个示例实施方式。本领域技术人员可以想到对所述示例实施方式的各种修改。
[0021]如上指出的，对于具体变速器来说，设置防止操作员(或其他机构)同时接合多于一个的齿轮比可能是有用的。在各种实施方式中，所公开的换挡互锁组件对于该目的(和其他目的)来说可能是有用的。
[0022]在某些实施方式中，可以将用于具体变速器的两个接合装置(例如，两个换挡拨叉)安装至单个换挡轨道。换挡选择器可以接合所述接合装置，从而使得换挡选择器可以致使所述接合装置中的一个或多个接合装置选择具体齿轮。例如，换挡选择器可以在一个方向上移动以选择性地接合所述接合装置中的具体一个接合装置，然后在另一个方向上移动以致使所选择的接合装置与具体齿轮接合(或分离)。这样，通过移动换挡选择器(例如，经由换挡杆、电子致动器或其他装置)，操作员或其他机构可以致使具体接合装置选择(即，接合)具体齿轮，由此为通过变速器的动力流提供具体齿轮比。在这种构造中，例如，操作员可以通过H图案的换挡杆选择齿轮，所述换挡杆移动换挡选择器，换挡选择器移动具体接合装置，并且该接合装置致使具体齿轮接合。
[0023]在某些实施方式中，作为用于各种接合装置的换挡互锁组件的一部分，可以穿过换挡轨道设置至少一个互锁通道(例如，圆柱形钻孔)，接合装置安装至所述换挡轨道。每个接合装置的互锁部分可以在该通道上方延伸，一个接合装置的互锁部分覆盖所述通道的位于换挡轨道的一侧的开口，并且另一个接合装置的互锁部分覆盖所述通道的位于换挡轨道的另一侧的开口。可以在接合装置的各自互锁部分上设置互锁凹口，每个凹口被构造成在相关的接合装置位于空挡时(即，相关的接合装置不接合任何齿轮时)与互锁通道对准。(如文中使用的，“凹口”可以包括各种几何形状或构造的凹槽或其他开口，以及部分地或全部地延伸穿过相关本体的钻孔或其他通道。)互锁构件(例如，单件式互锁销或者一组弹簧加载的球形的互锁球体)可以安置在钻孔内，互锁构件以其最大延伸在任一侧都从钻孔延伸出。
[0024]这样，例如，当两个接合装置都位于空挡时(例如，当变速器本身完全位于空挡时，或者当已经选择与不同的换挡轨道相关的齿轮比时)，所述互锁构件可以部分地延伸到每个互锁凹口内，该互锁构件的相对端部由此部分干涉(但是没有完全阻止)接合装置沿着换挡轨道的移动。当随后接合装置中的第一接合装置沿着换挡轨道从该空挡位置移动(即，以接合具体齿轮)时，第一接合装置的互锁凹口可以相对应地移动以不与互锁通道对准。这可以致使第一接合装置的互锁部分将互锁构件推动到互锁通道的一端内，并且相对应地将互锁构件从互锁通道的另一端推出。因为第二接合装置的互锁凹口可能仍然与钻孔对准(即，因为第二接合装置位于空挡)，所以所述互锁构件可以由此被进一步推动到第二接合装置的互锁凹口内。因而，只要当前接合的接合装置没有位于空挡，这就可以防止第二接合装置移动(例如，为了使第二装置接合不同的齿轮，这可能是必须的)。然而，当第一齿轮接合装置向回换挡到空挡时，这可以将第一接合装置的互锁凹口与互锁通道再次对准，由此允许互锁构件向回移动到第一互锁凹口内。然后任一个接合装置都可以沿着换挡轨道移动而与齿轮接合。
[0025]如以上指出的，可以针对各种动力平台(包括车载平台和非车载平台)有效地实现换挡互锁组件。现在参照图1，例如，可以提供示 例车辆10。如图1中所描绘的，车辆10可以是诸如拖拉机之类的农用车辆，不过应该理解的是，各种其他构造也是可行的。车辆10 (或者另一个平台)可以包括变速器12，该变速器12可以从诸如内燃机40之类的动力源接收动力。
[0026]另外参照图2和图3，变速器12可以包括选择器轨道14，该选择器轨道14可以联接至车辆10的齿轮选择器杆或其他机构(没有示出)。例如，选择器轨道14可以联接至车辆10的驾驶室内的H图案的换挡杆，这样操作员可以手动接合换挡杆以借助于选择器轨道14来选择用于变速器12的具体齿轮比。可以包括选择器拨叉16a的换挡选择器16可以以各种已知方式(例如，通过销连接、半圆键等)安装至选择器轨道14。在某些实施方式中，可以为选择器轨道14或换挡选择器16设置弹簧18或其他偏压元件，以便在换挡选择器16没有被主动接合时将换挡选择器16偏压向具体方位。
[0027]可以设置具有中心线20a (参见图4)的换挡轨道20，诸如换挡拨叉22和24之类的各种齿轮接合装置可以安装在该换挡轨道20上。(下面的讨论可能提供包括换挡拨叉22和24的各种实施例。然而，将理解的是，下面的各种讨论还可能适合于其他齿轮接合装置)。换挡拨叉22和24 (或者其他齿轮接合装置)可以可滑动地(或以其他方式)安装至换挡轨道20，从而使得可以通过换挡选择器16沿着换挡轨道20选择性地滑动(或以其他方式移动)换挡拨叉22和24。例如，通过操作员输入(或以其他方式)，换挡选择器16可以(从图2的视角)向上或向下移动，从而使选择器拨叉16a分别在接合凹部76和78中的一个处与换挡拨叉22和24中的一个接合。然后可以将换挡选择器16旋转到任一侧，以便沿着轨道20轴向地移动所选择的换挡拨叉22或24，并由此接合具体齿轮。
[0028]换挡拨叉可以以各种已知方式选择具体齿轮。如图2中所描绘的，例如，齿轮轴26可以包括A齿轮28、B齿轮30、C齿轮32和D齿轮34，每个齿轮都可以在由输入(或其他)轴(没有示出)驱动时围绕轴26自由旋转。齿轮28、30、32和34可以相对于变速器12或车辆10作为档位齿轮、变速齿轮或任何其他种类的齿轮类型操作。换挡轴套(例如，换挡轴套36)可以(例如，通过换挡器夹子42和44)由每个换挡拨叉22和24保持，其中所述换挡轴套被构造成用来沿轴26上的花键界面(例如，花键界面38)滑动，以便接合齿轮28、30、32或34中的一个。换挡轴套(例如，换挡轴套36)可以以各种已知方式(包括通过同步环、狗项圈机构或者各种其他已知装置)接合具体齿轮。因而，例如，当换挡选择器16使换挡拨叉22沿着换挡轨道20向左滑动(从图2的视角)时，换挡轴套36可以也向左移动而接合D齿轮34，从而致使齿轮34 (例如当由变速器输入轴(未示出)驱动时)的旋转动力通过换挡轴套36和相关的花键连接(没有示出)传输至轴26和变速器输出。
[0029]在一个换挡拨叉接合变速器12的具体齿轮的情况下，如果另一个换挡拨叉要同时从空挡移动出来，则这可能对变速器造成磨损或其他损坏，或在其他方面有害地影响车辆10的性能(例如，使发动机40停转)。例如，在换挡拨叉22已经接合D齿轮34的同时，如果换挡拨叉24也要在换挡轨道20上(从图2的视角)向左滑动以接合B齿轮30，则D齿轮34和B齿轮30之间的齿轮比之差可能对各种相关的换挡轴套、其他换挡元件或齿轮30和34本身造成过度磨损，或者可能导致其他有害影响(例如，发动机40停转)。因而，亦如以上指出的，提供互锁组件来防止换挡拨叉22和24 二者同时接合齿轮可能是有用的。
[0030]另参照图4至图7，可以包括各种特征。在某些实施方式中，为了帮助操作员确定用于换挡拨叉22和24的适当空挡和接合位置，可以设置各种反馈机构。例如，换挡拨叉22可以包括被构造成用来接收齿轮选择器球体58的齿轮选择器凹口 56，该齿轮选择器球体58可以相对于换挡轨道20固定并且可以被弹簧60偏压向换挡拨叉22。这样，例如，当换挡拨叉22向左滑动(如图4中所描绘的)以接合D齿轮34时，齿轮选择器球体58可以座置于齿轮选择器凹口 56a中，由此给操作员提供D齿轮已经被(并且正在被)适当地接合的附加反馈。同样，换挡拨叉24可以包括被构造成接收齿轮选择器球体64的齿轮选择器凹口 62，该齿轮选择器球体64可以相对于换挡轨道20固定并且可以被弹簧66偏压向换挡拨叉24。这样，例如，当换挡拨叉22向右滑动(如图4中描绘的)以接合A齿轮28时，齿轮选择器球体64可以座置于齿轮选择器凹口 62b中，由此向操作员提供A齿轮28已经被(并且正在被)适当地接合的附加反馈。
[0031]仍然参照图4至图7，为了提供互锁功能，换挡拨叉22和24可以分别包括互锁部分52和54。如在各种附图中所描绘的，换挡拨叉22和24可以分别构造有圆柱形安装部分46和48。所述圆柱形安装部分46和48可以大体围绕换挡轨道20的一部分，以便将换挡拨叉22和24可滑动地安装至换挡轨道20。在这种构造中，互锁部分52和54可以包括沿着换挡轨道20的重叠部分从安装部分46和48延伸开的部分圆柱形。其他构造也是可能的，包括各种非圆柱形的安装部分46和48、互锁部分52和54，或者其他齿轮接合装置的其他部分。
[0032]接着，可以穿过换挡轨道20设置互锁通道72。通道72例如可以被构造成为穿过换挡轨道20延伸的圆柱形(或其他形状的)钻孔。在某些实施方式中，互锁通道72可以在直径方向上延伸穿过换挡轨道20的中心线20a。互锁构件74 (例如，互锁销)可以(例如，在变速器12的组装过程中)被插入互锁通道72内。互锁构件74可以被构造成包括下面更详细地描述的一个或多个件。在某些构造中，互锁构件74可以在比互锁通道72的长度(例如，换挡轨道20的直径的长度)略微更长的距离上以其最大延伸程度延伸。
[0033]换挡拨叉22和24的互锁部分52和54可以分别包括互锁凹口 68和70。凹口 68和70可以被构造成使得当换挡拨叉22和24分别处于空挡状态(即，不与任何齿轮对准)时，凹口 68和70与互锁通道72的相对两端对准。这样，例如，当换挡拨叉22和24都位于空挡时，互锁构件74可以从互锁通道72的任一端延伸出来而进入互锁凹口 68和70。然而，互锁凹口 68和70、互锁通道72和互锁构件74的尺寸可以被选择为当换挡拨叉22和24都位于空挡时，互锁构件74不会同时完全延伸到凹口 68和70 二者内。这样，当换挡拨叉22和24 二者都位于空挡时，互锁构件74可以对任一个换挡拨叉22或24沿着换挡轨道20的运动提供一些阻力，但是不会完全阻止这种运动。
[0034]另参照图8，当换挡拨叉24从空挡(向图8中的右侧)移动而接合齿轮时，互锁凹口 70可以从与互锁通道72对准的状态中移动出来。当发生这种情况时，互锁部分54的内表面(即，互锁部分54的接近换挡轨道20并且包括互锁凹口 70的表面)可以因而将互锁构件74从凹口 70推出来并推向换挡拨叉22的互锁部分52。例如，这可能是因为互锁部分54的内表面可以以紧密接近换挡轨道2的方式横跨通道72的的开口移动，从而可能存在较小(没有)空间供互锁构件74的端部74a朝向换挡拨叉24从互锁通道72延伸出来。
[0035]接着，因为互锁凹口 68可能仍然与互锁通道72对准(即，因为换挡拨叉22可能仍然位于空挡)，所以互锁构件74的端部74b可以被更深入地推动到互锁凹口 68内，同时构件74的端部74a可以保持位于互锁通道72内(在换挡拨叉24附近)。这样，只要换挡拨叉24保持脱离空挡，(换挡拨叉24的)互锁部分54就可以防止互锁构件74的端部74a从互锁通道72移动出来。这进而可以防止互锁构件74的端部74b从(换挡拨叉22的)互锁凹口 68移动出来，由此防止换挡拨叉22从空挡移动出来。这样，所公开的互锁组件(在各种构造中)可以防止在一个换挡拨叉与齿轮接合(或正运动以与齿轮接合或与齿轮脱离接合)时另一个换挡拨叉从空挡移动出来。
[0036]另外，所公开的互锁组件还可以防止换挡拨叉22和24同时从空挡移动出来，即使任何一个换挡拨叉都未完全与齿轮接合。例如，在两个换挡拨 叉22和24都位于空挡的情况下，互锁部分52和54、互锁凹口 68和70、互锁通道72和互锁构件74 (例如，如上所述)的配合操作可以防止换挡拨叉22和24 二者同时从空挡移动出来。在某些情况下，例如，可以努力使换挡拨叉22和24同时从空挡移动出来。例如，在努力使换挡拨叉接合齿轮之前，选择器拨叉16a可能无法正确地选择换挡拨叉22和24中的仅仅一个拨叉(例如，可能无法完全越过(clear)接合凹部76和78中的任一个)。在这种情况以及其他情况下，互锁构件74、互锁通道72以及互锁凹口 68和70之间的干涉可以阻止任何一个换挡拨叉22和24同时从空挡移动出来。例如，当两个换挡拨叉都开始同时从空挡移动出来时，互锁凹口 68和70 二者都可以开始同时从与互锁通道72对准的状态中移动出来。结果，互锁部分52和54都可以开始分别将互锁构件74的端部74a和74b推动到互锁通道72内。然而，在适当地构造(例如，构造成单件的互锁构件74，或者与适当坚固的偏压元件一起构造成多件的互锁构件74)的互锁构件74的情况下，互锁构件74可以抵抗该推动，并且互锁构件74的端部74a和74b可以保持在互锁凹口 68和70内。因而，这可以防止换挡拨叉22和24 二者远离空挡(从空挡脱离)的进一步运动。
[0037]如在各个附图中描绘的，互锁凹口 68和70可以被构造成为分别在互锁部分52和54的内表面(即，互锁部分52和54的接近换挡轨道20的表面)的圆周部分上延伸的圆形凹槽。这种构造的圆形凹槽的内半径例如可以对应于互锁构件74的端部半径，从而当换挡拨叉24或22分别从空挡移动出来时互锁构件74可以牢固地置于凹口 68或70中。另夕卜，(如在各个附图中描绘的)互锁凹口 68或70 (包括在与具有圆形端部74a和74b的互锁构件74相组合地使用时(如在各个附图中所描绘的))上的弯曲侧壁可以有助于使互锁组件的操作更顺畅。例如，当换挡拨叉24从空挡移动出来时，互锁凹口 70的弯曲侧壁可以沿着互锁构件74的弯曲端部74a顺畅地移动，以便顺畅地将互锁构件74更深地推动到互锁凹口 68内(并且由此防止换挡拨叉22同时从空挡移动出来)。
[0038]其他构造也是可行的。例如，可以将一个或多个凹口 68或70构造成为互锁部分52或54内的恒定半径的圆柱形钻孔、具有埋头部分的圆柱形钻孔、正方形钻孔或凹槽、三角形凹槽或其他形状。类似地，互锁构件74可以构造有圆形的、正方形的、金字塔形的或其他类型的端部74a或74b (或其他部分)。
[0039]可以附加地(或另选地)包括各种其他特征。具体参照图4、图5和图7，例如，可以看到，互锁通道72可以布置成相比于换挡拨叉24的主要部分略微更靠近换挡拨叉22的主要部分。例如，这可以允许在换挡拨叉22和24位于空挡时将互锁通道72布置于选择器拨叉16a的一侧。在这种构造中，除了其他益处之外，为了便于更容易组装，互锁部分52的端部80可以被构造成比互锁部分52的其他区域覆盖换挡轨道20的更小部分。例如，在互锁部分54和部分互锁部分52的部分被构造成换挡拨叉24和22的半圆柱形延伸部的情况下，互锁部分52的端部80可以被构造成为四分之一圆柱形(或其他部分圆柱形)延伸部。如图7中详细所示，例如，端部80可以横跨接合凹部76的全部(或一部分)延伸。这样，例如，端部80的四分之一圆柱形(或其他)构造可以为选择器拨叉16a提供附加间隙，这可以将各种组成部件更容易安装在变速器12内。
[0040]另参照图9，并且也如上指出的，互锁构件74可以以各种方式构造。例如，如图4和图8所示，互锁构件74可以形成为单件的销或支柱，该销或支柱可以比换挡轨道20 (和互锁通道72)的直径略长。在某些实施方式中，其他构造也是可行的，包括各种多件式构造。例如，互锁构件74可以包括互锁球体82和84，该互锁球体82和84可以布置在互锁通道72内，位于互锁弹簧86的任一侧。互锁弹簧86 (或另一个偏压元件)因而可以分别朝向互锁部分52和54偏压互锁球体82和84 (或者位于互锁构件74的端部74a和74b的其他特征)，以便帮助提供以上描述的互锁功能。这样，例如，当换挡拨叉22从空挡移动出来而与齿轮接合时，互锁部分52可以将互锁球体82推动到互锁通道72内，由此压缩弹簧86。这进而可以将互锁球体84进一步推动到互锁凹口 70内，由此防止换挡拨叉24从空挡移动出来。还如以上指出的，在某些实施方式中，可以将弹簧86(或另一个偏压元件或多个偏压元件)选择成具有适当强度，以便防止互锁球体82和84 二者(或位于互锁构件74的端部74a和74b的其他特征)同时进入互锁通道72。例如，这可以有利地防止换挡拨叉22和24 二者同时从空挡移动出来。
[0041]文中使用的术语仅仅用来描述具体的实施方式，并不是用来限制所述公开的范围。如文中使用的，单数形式“一”、“一个”或“该”旨在用来也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解的是，术语“包括”和/ “包含”当在该说明书中使用时规定存在所阐述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组成部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他的特征、整数、步骤、操作、元件、组成部件和/或上述的组合。
[0042]为了图示和描述的目的已经提供了本公开内容的描述，该描述并不是穷尽的或为了将该公开内容限于所公开的形式。在不脱离该公开内容的范围和精神的情况下，许多修改和变化对本领域技术人员将变得明显。选择并描述了在这里明确参照的实施方式是为了更好地说明该公开内容的原理及其实际应用，并且使得本领域技术人员能够理解该公开内容并认识到对所描述的实施例的许多替换、修改和变化。因而，那些明确描述之外的各种实施方式和实现也在随后权利要求的范围内。
【主权项】
1.一种用于变速器的换挡互锁组件，该变速器被构造成在至少空挡、第一齿轮和第二齿轮之间换挡，该换挡互锁组件包括: 换挡轨道，该换挡轨道具有延伸穿过该换挡轨道的至少一个互锁通道； 安装至所述换挡轨道的第一齿轮接合装置，该第一齿轮接合装置能够沿着所述换挡轨道移动以与所述第一齿轮接合，所述第一齿轮接合装置包括具有第一凹口的第一互锁部分，当所述第一齿轮接合装置位于空挡时，所述第一凹口与所述至少一个互锁通道的第一开口对准； 安装至所述换挡轨道的第二齿轮接合装置，该第二齿轮接合装置能够沿着所述换挡轨道移动以与所述第二齿轮接合，所述第二齿轮接合装置包括具有第二凹口的第二互锁部分，当所述第二齿轮接合装置位于空挡时，所述第二凹口与所述至少一个互锁通道的第二开口对准； 至少部分地容纳在所述至少一个互锁通道内的至少一个互锁构件，当所述第一齿轮接合装置位于空挡时，所述至少一个互锁构件的第一端部从所述至少一个互锁通道的所述第一开口延伸出来并进入到所述第一凹口内，并且当所述第二齿轮接合装置位于空挡时，所述至少一个互锁构件的第二端部从所述至少一个互锁通道的所述第二开口延伸出来并进入到所述第二凹口内； 其中，在所述第一齿轮接合装置和所述第二齿轮接合装置都位于空挡的情况下，当所述第一齿轮接合装置沿着所述换挡轨道移动以与所述第一齿轮接合时，所述第一互锁部分将所述至少一个互锁构件的所述第一端部从所述第一凹口推出，所述至少一个互锁构件的所述第二端部由此被推动到所述第二凹口内以防止所述第二齿轮接合装置从空挡移动出来；并且 其中，在所述第一齿轮接合装置和所述第二齿轮接合装置都位于空挡的情况下，当所述第二齿轮接合装置沿着所述换挡轨道移动以与所述第二齿轮接合时，所述第二互锁部分将所述至少一个互锁构件的所述第二端部从所述第二凹口推出，所述至少一个互锁构件的所述第一端部由此被推动到所述第一凹口内以防止所述第一齿轮接合装置从空挡移动出来。2.根据权利要求1所述的换挡互锁组件，其中，在所述第一齿轮接合装置与所述第一齿轮接合并且所述第二齿轮接合装置位于空挡的情况下，当所述第一齿轮接合装置沿着所述换挡轨道移动到空挡时，所述第一凹口与所述至少一个互锁通道的所述第一开口再次对准，所述至少一个互锁构件的所述第一端部由此被允许移动到所述第一凹口内，并且所述至少一个互锁构件的所述第二端部由此被允许从第二凹口移动出来；并且 其中，在所述第二齿轮接合装置与所述第二齿轮接合并 且所述第一齿轮接合装置位于空挡的情况下，当所述第二齿轮接合装置沿着所述换挡轨道移动到空挡时，所述第二凹口与所述至少一个互锁通道的所述第二开口再次对准，所述至少一个互锁构件的所述第二端部由此被允许移动到所述第二凹口内，并且所述至少一个互锁构件的所述第一端部由此被允许从所述第一凹口移动出来。3.根据权利要求1所述的换挡互锁组件，其中，所述至少一个互锁构件的所述第一端部和所述第二端部中的至少一个端部被分别偏压向所述第一齿轮接合装置和所述第二齿轮接合装置。4.根据权利要求1所述的换挡互锁组件，其中，所述至少一个互锁构件包括至少一个球形的互锁构件。5.根据权利要求1所述的换挡互锁组件，其中，所述至少一个互锁构件包括至少一个销。6.根据权利要求1所述的换挡互锁组件，其中，所述第一互锁部分和所述第二互锁部分中的至少一个互锁部分包括部分围绕所述换挡轨道的部分圆柱体。7.根据权利要求6所述的换挡互锁组件，其中，所述第一互锁部分和所述第二互锁部分中的所述至少一个互锁部分的所述部分圆柱体包括半圆柱体。8.根据权利要求1所述的换挡互锁组件，其中，所述第一互锁部分和所述第二互锁部分沿着所述换挡轨道至少部分地彼此重叠。9.根据权利要求1所述的换挡互锁组件，其中，所述至少一个互锁通道包括延伸穿过所述换挡轨道的中心线的圆柱形通道。10.一种用于变速器的换挡互锁组件，该变速器被构造成在至少空挡、第一齿轮和第二齿轮之间换挡，该换挡互锁组件包括: 换挡轨道，该换挡轨道具有延伸穿过该换挡轨道的至少一个互锁通道； 以可滑动的方式附装至所述换挡轨道的第一换挡拨叉，该第一换挡拨叉包括沿着所述换挡轨道轴向延伸的第一互锁部分，所述第一互锁部分包括接近所述换挡轨道的第一凹口，在所述第一换挡拨叉位于空挡时，所述第一凹口与所述至少一个互锁通道的第一开口对准； 以可滑动的方式附装至所述换挡轨道的第二换挡拨叉，该第二换挡拨叉包括沿着所述换挡轨道轴向延伸的第二互锁部分，所述第二互锁部分包括接近所述换挡轨道的第二凹口，在所述第二换挡拨叉位于空挡时，所述第二凹口与所述至少一个互锁通道的第二开口对准； 至少部分地容纳在所述至少一个互锁通道内的至少一个互锁构件，当所述第一换挡拨叉位于空挡时，所述至少一个互锁构件的第一端部从所述第一开口延伸出来并进入到所述第一凹口内，并且当所述第二换挡拨叉位于空挡时，所述至少一个互锁构件的第二端部从所述第二开口延伸出来并进入到所述第二凹口内； 其中，在所述第一换挡拨叉和所述第二换挡拨叉都位于空挡的情况下，当所述第一换挡拨叉沿着所述换挡轨道轴向滑动以与所述第一齿轮接合时，所述第一凹口从与所述至少一个互锁通道的所述第一开口对准的状态中移动出来，所述至少一个互锁构件的所述第一端部由此被推动到所述至少一个互锁通道内，所述至少一个互锁构件的所述第二端部由此被进一步推动到所述第二凹口内以防止所述第二换挡拨叉沿着所述换挡拨叉轴轴向滑动；并且 其中，在所述第一换挡拨叉和所述第二换挡拨叉都位于空挡的情况下，当所述第二换挡拨叉沿着所述换挡轨道轴向滑动以与所述第二齿轮接合时，所述第二凹口从与所述至少一个互锁通道的所述第二开口对准的状态中移动出来，所述至少一个互锁构件的所述第二端部由此被推动到所述第二开口内，所述至少一个互锁构件的所述第一端部由此被进一步推动到所述第一凹口内以防止所述第一换挡拨叉沿着所述换挡轨道轴向滑动。11.根据权利要求10所述的换挡互锁组件，其中，在所述第一换挡拨叉与所述第一齿轮接合并且所述第二换挡拨叉位于空挡的情况下，当所述第一换挡拨叉沿着所述换挡轨道轴向滑动到空挡时，所述第一凹口与所述至少一个互锁通道的所述第一开口再次对准，所述至少一个互锁构件的所述第一端部由此被允许移动到所述第一凹口内，并且所述至少一个互锁构件的所述第二端部由此被允许从所述第二凹口移动出来以允许所述第二换挡拨叉沿着所述换挡轨道轴向滑动；并且 其中，在所述第二换挡拨叉与所述第二齿轮接合并且所述第一换挡拨叉位于空挡的情况下，当所述第二换挡拨叉沿着所述换挡轨道轴向滑动到空挡时，所述第二凹口与所述至少一个互锁通道的所述第二开口再次对准，所述至少一个互锁构件的所述第二端部由此被允许移动到所述第二凹口内，并且所述至少一个互锁构件的所述第一端部由此被允许从所述第一凹口移动出来以允许所述第一换挡拨叉沿着所述换挡轨道轴向滑动。12.根据权利要求10所述的换挡互锁组件，其中，所述至少一个互锁构件被弹簧加载，以便分别朝向所述第一换挡拨叉的所述第一互锁部分和所述第二换挡拨叉的所述第二互锁部分偏压所述至少一个互锁构件的所述第一端部和所述第二端部中的至少一个端部。13.根据权利要求10所述的换挡互锁组件，其中，所述至少一个互锁构件包括至少一个球形的互锁构件。14.根据权利要求10所述的换挡互锁组件，其中，所述至少一个互锁构件包括至少一个销。15.根据权利要求10所述的换挡互锁组件，其中，所述第一互锁部分和所述第二互锁部分中的至少一个互锁部分包括部分围绕所述换挡轨道的部分圆柱体。16.根据权利要求15所述的换挡互锁组件，其中，所述第一互锁部分和所述第二互锁部分中的所述至少一个互锁部分的所述部分圆柱体包括半圆柱体。17.根据权利要求10所述的换挡互锁组件，其中，所述第一互锁部分和所述第二互锁部分沿着所述换挡轨道至少部分地彼此重叠。18.根据权利要求10所述的换挡互锁组件，其中，所述至少一个互锁通道包括延伸穿过所述换挡轨道的中心线的圆柱形通道。19.一种用于车辆的变速器，所述变速器被构造成在空挡、第一齿轮和第二齿轮之间换挡，该变速器包括: 换挡轨道，该换挡轨道具有延伸穿过该换挡轨道的至少一个互锁通道； 安装至所述换挡轨道的第一齿轮接合装置，该第一齿轮接合装置包括第一互锁凹口并且能够沿着所述换挡轨道移动以与所述第一齿轮接合； 安装至所述换挡轨道的第二齿轮接合装置，该第二齿轮接合装置包括第二互锁凹口并且能够沿着所述换挡轨道移动以与所述第二齿轮接合；以及 至少部分地容纳在所述至少一个互锁通道内的至少一个互锁构件，当所述第一齿轮接合装置位于空挡时，所述至少一个互锁构件的第一端部延伸到所述第一互锁凹口内，并且当所述第二齿轮接合装置位于空挡时，所述至少一个互锁构件的第二端部延伸到所述第二互锁凹口内； 其中，在所述第一齿轮接合装置和所述第二齿轮接合装置都位于空挡的情况下，当所述第一齿轮接合装置沿着所述换挡轨道移动以与所述第一齿轮接合时，所述至少一个互锁构件的所述第一端部被从所述第一互锁凹口推出并且所述至少一个互锁构件的所述第二端部被推动到所述第二互锁凹口内，所述至少一个互锁构件由此防止所述第二齿轮接合装置从空挡移动出来；并且 其中，在所述第一齿轮接合装置和所述第二齿轮接合装置都位于空挡的情况下，当所述第二齿轮接合装置沿着所述换挡轨道移动以与所述第二齿轮接合时，所述至少一个互锁构件的所述第二端部被从所述第二互锁凹口推出并且所述至少一个互锁构件的所述第一端部被推动到所述第一互锁凹口内，所述至少一个互锁构件由此防止所述第二齿轮接合装置从空挡移动出来。20.根据权利要求19所述的变速器，其中，所述至少一个互锁构件的所述第一端部和所述第二端部中的至少一个端部被分别偏压向所述第一齿轮接合装置和所述第二齿轮接合装置。
【专利摘要】描述了一种用于变速器的换挡互锁器。换挡轨道可以包括容纳至少一个互锁构件的互锁通道。安装至所述换挡轨道的第一和第二齿轮接合装置可以分别包括第一和第二互锁凹口。当所述第一或第二齿轮接合装置分别位于空挡时，所述互锁构件可以延伸到所述第一或第二互锁凹口内。在两个齿轮接合装置都为位于空挡的情况下，当第一(或第二)齿轮接合装置移动以与齿轮接合时，所述互锁构件可以被从第一(或第二凹口)推出而进入所述第二(或第一)凹口内，所述互锁构件由此防止所述第二(或第一)齿轮接合装置从空挡移动出来。
【IPC分类】F16H63/36
【公开号】CN104896086
【申请号】CN201510096761
【发明人】C·H·小怀斯, G·明德曼
【申请人】迪尔公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月4日
【公告号】DE102015203488A1, US20150252898
【技术领域】
[0001]该公开内容涉及车辆或其他变速器中的齿轮之间的换挡，所述换挡包括通过互锁机构防止与多个齿轮的接合。
【背景技术】
[0002]在各种车载和非车载平台中，诸如发动机之类的动力源可以向变速器提供动力。操作员、自动系统或另外的机构可以在变速器内选择具体齿轮比，以便将来自动力源的动力转换成用于平台的具体操作的合适转矩或速度。例如，可以使用换挡拨叉或者其他齿轮接合装置接合具体齿轮，该具体齿轮可以提供用于通过变速器传递动力的具体齿轮比。
[0003]在某些实施方式中，用于各种齿轮比的各种齿轮可以沿着变速器内的单个轴定位。这可能是有用的，例如，以便使对于具有具体一组齿轮的给定变速器来说所需的空间最小。在该构造以及其他构造中，操作员(或其他机构)有时可能偶然地一次接合(或试图接合)多于一个的齿轮。因为这可能增加潜在磨损或其他损坏或者其他不期望的影响，所以可能有用的是提供一种能防止在一个齿轮仍然接合时选择(企图选择)另一个齿轮的机构。
【发明内容】
[0004]公开了一种用于防止两个或更多个齿轮接合装置与不同齿轮同时接合的换挡互锁器。
[0005]根据本公开内容的一个方面，提供了一种变速器，所述变速器被构造成在空挡、第一齿轮和第二齿轮之间换挡。一种用于所述变速器的换挡互锁组件可以包括换挡轨道，该换挡轨道具有延伸穿过该换挡轨道的至少一个互锁通道。第一齿轮接合装置和第二齿轮接合装置可以安装至所述换挡轨道，并且可以沿着所述换挡轨道移动以分别与所述第一齿轮和所述第二齿轮接合。所述第一齿轮接合装置和所述第二齿轮接合装置可以分别包括分别具有第一凹口和第二凹口的第一互锁部分和第二互锁部分。
[0006]至少部分地容纳在所述至少一个互锁通道内的互锁构件可以在所述第一齿轮接合装置或所述第二齿轮接合装置分别位于空挡时延伸到所述第一凹口或所述第二凹口内。当所述第一齿轮接合装置沿着所述换挡轨道从空挡移动以与所述第一齿轮接合时，所述第一互锁部分可以将所述互锁构件从所述第一凹口推出并进入到所述第二凹口内，由此防止所述第二齿轮接合装置从空挡移动出来。当所述第二齿轮接合装置沿着所述换挡轨道从空挡移动以与所述第二齿轮接合时，所述第二互锁部分可以将所述互锁构件从所述第二凹口推出并进入到所述第一凹口内，由此防止所述第一齿轮接合装置从空挡移动出来。
[0007]在某些实施方式中，当所述第一齿轮接合装置从与所述第一齿轮的接合移动到空档时，所述第一凹口可以与所述至少一个互锁通道再次对准，所述互锁构件由此被允许移动到所述第一凹口内并且从所述第二凹口移动出来。当所述第二齿轮接合装置从与所述第二齿轮的接合移动到空挡时，所述第二凹口可以与所述至少一个互锁通道再次对准，所述互锁构件由此被允许移动到所述第二凹口内并且从所述第一凹口移动出来。
[0008]在某些实施方式中，所述互锁构件的第一端部或第二端部可以被分别偏压向所述第一齿轮接合装置或所述第二齿轮接合装置。所述互锁构件可以包括销或球形互锁构件。所述至少一个互锁通道可以包括延伸穿过所述换挡轨道的中心线的圆柱形通道。
[0009]在某些实施方式中，所述第一齿轮接合装置和第二齿轮接合装置可以包括以可滑动的方式附装至所述换挡轨道的第一换挡拨叉和第二换挡拨叉。所述第一互锁部分或第二互锁部分可以包括部分地围绕所述换挡轨道的部分圆柱体，诸如半圆柱体。所述第一互锁部分和第二互锁部分可以沿着所述换挡轨道至少部分地彼此重叠。
[0010]在所附附图和下面的描述中阐述一个或多个实施方式的细节。其他特征和优点将从该描述、附图和权利要求书变得清楚。
【附图说明】
[0011]图1是具有变速器的示例作业车辆的示意图，在该变速器中可以实现换挡互锁器;
[0012]图2是图1的示例作业车辆的变速器的一些组成部件的立体图，所述变速器包括示例换挡互锁组件；
[0013]图3是图2的换挡互锁组件和其他变速器组成部件的立体图；
[0014]图4是沿着图2的平面A-A截取的图2的换挡互锁组件的剖视图；
[0015]图5是图2的换挡互锁组件的另一个立体图；
[0016]图6和图7是图2的换挡组件中包括的换挡拨叉的立体图；
[0017]图8是沿着图2的平面A-A截取的图2的换挡互锁组件的剖视图，其中换挡互锁组件被接合以防止齿轮接合装置的运动；以及
[0018]图9是从与图4的视角类似的视角截取的图2的换挡互锁组件的另一个构造的放大剖视图。
[0019]在各种附图中相同的附图标记表示相同的元件。
【具体实施方式】
[0020]如在以上简要描述的附图中所示，下面将描述所公开的换挡互锁系统的一个或多个示例实施方式。本领域技术人员可以想到对所述示例实施方式的各种修改。
[0021]如上指出的，对于具体变速器来说，设置防止操作员(或其他机构)同时接合多于一个的齿轮比可能是有用的。在各种实施方式中，所公开的换挡互锁组件对于该目的(和其他目的)来说可能是有用的。
[0022]在某些实施方式中，可以将用于具体变速器的两个接合装置(例如，两个换挡拨叉)安装至单个换挡轨道。换挡选择器可以接合所述接合装置，从而使得换挡选择器可以致使所述接合装置中的一个或多个接合装置选择具体齿轮。例如，换挡选择器可以在一个方向上移动以选择性地接合所述接合装置中的具体一个接合装置，然后在另一个方向上移动以致使所选择的接合装置与具体齿轮接合(或分离)。这样，通过移动换挡选择器(例如，经由换挡杆、电子致动器或其他装置)，操作员或其他机构可以致使具体接合装置选择(即，接合)具体齿轮，由此为通过变速器的动力流提供具体齿轮比。在这种构造中，例如，操作员可以通过H图案的换挡杆选择齿轮，所述换挡杆移动换挡选择器，换挡选择器移动具体接合装置，并且该接合装置致使具体齿轮接合。
[0023]在某些实施方式中，作为用于各种接合装置的换挡互锁组件的一部分，可以穿过换挡轨道设置至少一个互锁通道(例如，圆柱形钻孔)，接合装置安装至所述换挡轨道。每个接合装置的互锁部分可以在该通道上方延伸，一个接合装置的互锁部分覆盖所述通道的位于换挡轨道的一侧的开口，并且另一个接合装置的互锁部分覆盖所述通道的位于换挡轨道的另一侧的开口。可以在接合装置的各自互锁部分上设置互锁凹口，每个凹口被构造成在相关的接合装置位于空挡时(即，相关的接合装置不接合任何齿轮时)与互锁通道对准。(如文中使用的，“凹口”可以包括各种几何形状或构造的凹槽或其他开口，以及部分地或全部地延伸穿过相关本体的钻孔或其他通道。)互锁构件(例如，单件式互锁销或者一组弹簧加载的球形的互锁球体)可以安置在钻孔内，互锁构件以其最大延伸在任一侧都从钻孔延伸出。
[0024]这样，例如，当两个接合装置都位于空挡时(例如，当变速器本身完全位于空挡时，或者当已经选择与不同的换挡轨道相关的齿轮比时)，所述互锁构件可以部分地延伸到每个互锁凹口内，该互锁构件的相对端部由此部分干涉(但是没有完全阻止)接合装置沿着换挡轨道的移动。当随后接合装置中的第一接合装置沿着换挡轨道从该空挡位置移动(即，以接合具体齿轮)时，第一接合装置的互锁凹口可以相对应地移动以不与互锁通道对准。这可以致使第一接合装置的互锁部分将互锁构件推动到互锁通道的一端内，并且相对应地将互锁构件从互锁通道的另一端推出。因为第二接合装置的互锁凹口可能仍然与钻孔对准(即，因为第二接合装置位于空挡)，所以所述互锁构件可以由此被进一步推动到第二接合装置的互锁凹口内。因而，只要当前接合的接合装置没有位于空挡，这就可以防止第二接合装置移动(例如，为了使第二装置接合不同的齿轮，这可能是必须的)。然而，当第一齿轮接合装置向回换挡到空挡时，这可以将第一接合装置的互锁凹口与互锁通道再次对准，由此允许互锁构件向回移动到第一互锁凹口内。然后任一个接合装置都可以沿着换挡轨道移动而与齿轮接合。
[0025]如以上指出的，可以针对各种动力平台(包括车载平台和非车载平台)有效地实现换挡互锁组件。现在参照图1，例如，可以提供示 例车辆10。如图1中所描绘的，车辆10可以是诸如拖拉机之类的农用车辆，不过应该理解的是，各种其他构造也是可行的。车辆10 (或者另一个平台)可以包括变速器12，该变速器12可以从诸如内燃机40之类的动力源接收动力。
[0026]另外参照图2和图3，变速器12可以包括选择器轨道14，该选择器轨道14可以联接至车辆10的齿轮选择器杆或其他机构(没有示出)。例如，选择器轨道14可以联接至车辆10的驾驶室内的H图案的换挡杆，这样操作员可以手动接合换挡杆以借助于选择器轨道14来选择用于变速器12的具体齿轮比。可以包括选择器拨叉16a的换挡选择器16可以以各种已知方式(例如，通过销连接、半圆键等)安装至选择器轨道14。在某些实施方式中，可以为选择器轨道14或换挡选择器16设置弹簧18或其他偏压元件，以便在换挡选择器16没有被主动接合时将换挡选择器16偏压向具体方位。
[0027]可以设置具有中心线20a (参见图4)的换挡轨道20，诸如换挡拨叉22和24之类的各种齿轮接合装置可以安装在该换挡轨道20上。(下面的讨论可能提供包括换挡拨叉22和24的各种实施例。然而，将理解的是，下面的各种讨论还可能适合于其他齿轮接合装置)。换挡拨叉22和24 (或者其他齿轮接合装置)可以可滑动地(或以其他方式)安装至换挡轨道20，从而使得可以通过换挡选择器16沿着换挡轨道20选择性地滑动(或以其他方式移动)换挡拨叉22和24。例如，通过操作员输入(或以其他方式)，换挡选择器16可以(从图2的视角)向上或向下移动，从而使选择器拨叉16a分别在接合凹部76和78中的一个处与换挡拨叉22和24中的一个接合。然后可以将换挡选择器16旋转到任一侧，以便沿着轨道20轴向地移动所选择的换挡拨叉22或24，并由此接合具体齿轮。
[0028]换挡拨叉可以以各种已知方式选择具体齿轮。如图2中所描绘的，例如，齿轮轴26可以包括A齿轮28、B齿轮30、C齿轮32和D齿轮34，每个齿轮都可以在由输入(或其他)轴(没有示出)驱动时围绕轴26自由旋转。齿轮28、30、32和34可以相对于变速器12或车辆10作为档位齿轮、变速齿轮或任何其他种类的齿轮类型操作。换挡轴套(例如，换挡轴套36)可以(例如，通过换挡器夹子42和44)由每个换挡拨叉22和24保持，其中所述换挡轴套被构造成用来沿轴26上的花键界面(例如，花键界面38)滑动，以便接合齿轮28、30、32或34中的一个。换挡轴套(例如，换挡轴套36)可以以各种已知方式(包括通过同步环、狗项圈机构或者各种其他已知装置)接合具体齿轮。因而，例如，当换挡选择器16使换挡拨叉22沿着换挡轨道20向左滑动(从图2的视角)时，换挡轴套36可以也向左移动而接合D齿轮34，从而致使齿轮34 (例如当由变速器输入轴(未示出)驱动时)的旋转动力通过换挡轴套36和相关的花键连接(没有示出)传输至轴26和变速器输出。
[0029]在一个换挡拨叉接合变速器12的具体齿轮的情况下，如果另一个换挡拨叉要同时从空挡移动出来，则这可能对变速器造成磨损或其他损坏，或在其他方面有害地影响车辆10的性能(例如，使发动机40停转)。例如，在换挡拨叉22已经接合D齿轮34的同时，如果换挡拨叉24也要在换挡轨道20上(从图2的视角)向左滑动以接合B齿轮30，则D齿轮34和B齿轮30之间的齿轮比之差可能对各种相关的换挡轴套、其他换挡元件或齿轮30和34本身造成过度磨损，或者可能导致其他有害影响(例如，发动机40停转)。因而，亦如以上指出的，提供互锁组件来防止换挡拨叉22和24 二者同时接合齿轮可能是有用的。
[0030]另参照图4至图7，可以包括各种特征。在某些实施方式中，为了帮助操作员确定用于换挡拨叉22和24的适当空挡和接合位置，可以设置各种反馈机构。例如，换挡拨叉22可以包括被构造成用来接收齿轮选择器球体58的齿轮选择器凹口 56，该齿轮选择器球体58可以相对于换挡轨道20固定并且可以被弹簧60偏压向换挡拨叉22。这样，例如，当换挡拨叉22向左滑动(如图4中所描绘的)以接合D齿轮34时，齿轮选择器球体58可以座置于齿轮选择器凹口 56a中，由此给操作员提供D齿轮已经被(并且正在被)适当地接合的附加反馈。同样，换挡拨叉24可以包括被构造成接收齿轮选择器球体64的齿轮选择器凹口 62，该齿轮选择器球体64可以相对于换挡轨道20固定并且可以被弹簧66偏压向换挡拨叉24。这样，例如，当换挡拨叉22向右滑动(如图4中描绘的)以接合A齿轮28时，齿轮选择器球体64可以座置于齿轮选择器凹口 62b中，由此向操作员提供A齿轮28已经被(并且正在被)适当地接合的附加反馈。
[0031]仍然参照图4至图7，为了提供互锁功能，换挡拨叉22和24可以分别包括互锁部分52和54。如在各种附图中所描绘的，换挡拨叉22和24可以分别构造有圆柱形安装部分46和48。所述圆柱形安装部分46和48可以大体围绕换挡轨道20的一部分，以便将换挡拨叉22和24可滑动地安装至换挡轨道20。在这种构造中，互锁部分52和54可以包括沿着换挡轨道20的重叠部分从安装部分46和48延伸开的部分圆柱形。其他构造也是可能的，包括各种非圆柱形的安装部分46和48、互锁部分52和54，或者其他齿轮接合装置的其他部分。
[0032]接着，可以穿过换挡轨道20设置互锁通道72。通道72例如可以被构造成为穿过换挡轨道20延伸的圆柱形(或其他形状的)钻孔。在某些实施方式中，互锁通道72可以在直径方向上延伸穿过换挡轨道20的中心线20a。互锁构件74 (例如，互锁销)可以(例如，在变速器12的组装过程中)被插入互锁通道72内。互锁构件74可以被构造成包括下面更详细地描述的一个或多个件。在某些构造中，互锁构件74可以在比互锁通道72的长度(例如，换挡轨道20的直径的长度)略微更长的距离上以其最大延伸程度延伸。
[0033]换挡拨叉22和24的互锁部分52和54可以分别包括互锁凹口 68和70。凹口 68和70可以被构造成使得当换挡拨叉22和24分别处于空挡状态(即，不与任何齿轮对准)时，凹口 68和70与互锁通道72的相对两端对准。这样，例如，当换挡拨叉22和24都位于空挡时，互锁构件74可以从互锁通道72的任一端延伸出来而进入互锁凹口 68和70。然而，互锁凹口 68和70、互锁通道72和互锁构件74的尺寸可以被选择为当换挡拨叉22和24都位于空挡时，互锁构件74不会同时完全延伸到凹口 68和70 二者内。这样，当换挡拨叉22和24 二者都位于空挡时，互锁构件74可以对任一个换挡拨叉22或24沿着换挡轨道20的运动提供一些阻力，但是不会完全阻止这种运动。
[0034]另参照图8，当换挡拨叉24从空挡(向图8中的右侧)移动而接合齿轮时，互锁凹口 70可以从与互锁通道72对准的状态中移动出来。当发生这种情况时，互锁部分54的内表面(即，互锁部分54的接近换挡轨道20并且包括互锁凹口 70的表面)可以因而将互锁构件74从凹口 70推出来并推向换挡拨叉22的互锁部分52。例如，这可能是因为互锁部分54的内表面可以以紧密接近换挡轨道2的方式横跨通道72的的开口移动，从而可能存在较小(没有)空间供互锁构件74的端部74a朝向换挡拨叉24从互锁通道72延伸出来。
[0035]接着，因为互锁凹口 68可能仍然与互锁通道72对准(即，因为换挡拨叉22可能仍然位于空挡)，所以互锁构件74的端部74b可以被更深入地推动到互锁凹口 68内，同时构件74的端部74a可以保持位于互锁通道72内(在换挡拨叉24附近)。这样，只要换挡拨叉24保持脱离空挡，(换挡拨叉24的)互锁部分54就可以防止互锁构件74的端部74a从互锁通道72移动出来。这进而可以防止互锁构件74的端部74b从(换挡拨叉22的)互锁凹口 68移动出来，由此防止换挡拨叉22从空挡移动出来。这样，所公开的互锁组件(在各种构造中)可以防止在一个换挡拨叉与齿轮接合(或正运动以与齿轮接合或与齿轮脱离接合)时另一个换挡拨叉从空挡移动出来。
[0036]另外，所公开的互锁组件还可以防止换挡拨叉22和24同时从空挡移动出来，即使任何一个换挡拨叉都未完全与齿轮接合。例如，在两个换挡拨 叉22和24都位于空挡的情况下，互锁部分52和54、互锁凹口 68和70、互锁通道72和互锁构件74 (例如，如上所述)的配合操作可以防止换挡拨叉22和24 二者同时从空挡移动出来。在某些情况下，例如，可以努力使换挡拨叉22和24同时从空挡移动出来。例如，在努力使换挡拨叉接合齿轮之前，选择器拨叉16a可能无法正确地选择换挡拨叉22和24中的仅仅一个拨叉(例如，可能无法完全越过(clear)接合凹部76和78中的任一个)。在这种情况以及其他情况下，互锁构件74、互锁通道72以及互锁凹口 68和70之间的干涉可以阻止任何一个换挡拨叉22和24同时从空挡移动出来。例如，当两个换挡拨叉都开始同时从空挡移动出来时，互锁凹口 68和70 二者都可以开始同时从与互锁通道72对准的状态中移动出来。结果，互锁部分52和54都可以开始分别将互锁构件74的端部74a和74b推动到互锁通道72内。然而，在适当地构造(例如，构造成单件的互锁构件74，或者与适当坚固的偏压元件一起构造成多件的互锁构件74)的互锁构件74的情况下，互锁构件74可以抵抗该推动，并且互锁构件74的端部74a和74b可以保持在互锁凹口 68和70内。因而，这可以防止换挡拨叉22和24 二者远离空挡(从空挡脱离)的进一步运动。
[0037]如在各个附图中描绘的，互锁凹口 68和70可以被构造成为分别在互锁部分52和54的内表面(即，互锁部分52和54的接近换挡轨道20的表面)的圆周部分上延伸的圆形凹槽。这种构造的圆形凹槽的内半径例如可以对应于互锁构件74的端部半径，从而当换挡拨叉24或22分别从空挡移动出来时互锁构件74可以牢固地置于凹口 68或70中。另夕卜，(如在各个附图中描绘的)互锁凹口 68或70 (包括在与具有圆形端部74a和74b的互锁构件74相组合地使用时(如在各个附图中所描绘的))上的弯曲侧壁可以有助于使互锁组件的操作更顺畅。例如，当换挡拨叉24从空挡移动出来时，互锁凹口 70的弯曲侧壁可以沿着互锁构件74的弯曲端部74a顺畅地移动，以便顺畅地将互锁构件74更深地推动到互锁凹口 68内(并且由此防止换挡拨叉22同时从空挡移动出来)。
[0038]其他构造也是可行的。例如，可以将一个或多个凹口 68或70构造成为互锁部分52或54内的恒定半径的圆柱形钻孔、具有埋头部分的圆柱形钻孔、正方形钻孔或凹槽、三角形凹槽或其他形状。类似地，互锁构件74可以构造有圆形的、正方形的、金字塔形的或其他类型的端部74a或74b (或其他部分)。
[0039]可以附加地(或另选地)包括各种其他特征。具体参照图4、图5和图7，例如，可以看到，互锁通道72可以布置成相比于换挡拨叉24的主要部分略微更靠近换挡拨叉22的主要部分。例如，这可以允许在换挡拨叉22和24位于空挡时将互锁通道72布置于选择器拨叉16a的一侧。在这种构造中，除了其他益处之外，为了便于更容易组装，互锁部分52的端部80可以被构造成比互锁部分52的其他区域覆盖换挡轨道20的更小部分。例如，在互锁部分54和部分互锁部分52的部分被构造成换挡拨叉24和22的半圆柱形延伸部的情况下，互锁部分52的端部80可以被构造成为四分之一圆柱形(或其他部分圆柱形)延伸部。如图7中详细所示，例如，端部80可以横跨接合凹部76的全部(或一部分)延伸。这样，例如，端部80的四分之一圆柱形(或其他)构造可以为选择器拨叉16a提供附加间隙，这可以将各种组成部件更容易安装在变速器12内。
[0040]另参照图9，并且也如上指出的，互锁构件74可以以各种方式构造。例如，如图4和图8所示，互锁构件74可以形成为单件的销或支柱，该销或支柱可以比换挡轨道20 (和互锁通道72)的直径略长。在某些实施方式中，其他构造也是可行的，包括各种多件式构造。例如，互锁构件74可以包括互锁球体82和84，该互锁球体82和84可以布置在互锁通道72内，位于互锁弹簧86的任一侧。互锁弹簧86 (或另一个偏压元件)因而可以分别朝向互锁部分52和54偏压互锁球体82和84 (或者位于互锁构件74的端部74a和74b的其他特征)，以便帮助提供以上描述的互锁功能。这样，例如，当换挡拨叉22从空挡移动出来而与齿轮接合时，互锁部分52可以将互锁球体82推动到互锁通道72内，由此压缩弹簧86。这进而可以将互锁球体84进一步推动到互锁凹口 70内，由此防止换挡拨叉24从空挡移动出来。还如以上指出的，在某些实施方式中，可以将弹簧86(或另一个偏压元件或多个偏压元件)选择成具有适当强度，以便防止互锁球体82和84 二者(或位于互锁构件74的端部74a和74b的其他特征)同时进入互锁通道72。例如，这可以有利地防止换挡拨叉22和24 二者同时从空挡移动出来。
[0041]文中使用的术语仅仅用来描述具体的实施方式，并不是用来限制所述公开的范围。如文中使用的，单数形式“一”、“一个”或“该”旨在用来也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解的是，术语“包括”和/ “包含”当在该说明书中使用时规定存在所阐述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组成部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他的特征、整数、步骤、操作、元件、组成部件和/或上述的组合。
[0042]为了图示和描述的目的已经提供了本公开内容的描述，该描述并不是穷尽的或为了将该公开内容限于所公开的形式。在不脱离该公开内容的范围和精神的情况下，许多修改和变化对本领域技术人员将变得明显。选择并描述了在这里明确参照的实施方式是为了更好地说明该公开内容的原理及其实际应用，并且使得本领域技术人员能够理解该公开内容并认识到对所描述的实施例的许多替换、修改和变化。因而，那些明确描述之外的各种实施方式和实现也在随后权利要求的范围内。
【主权项】
1.一种用于变速器的换挡互锁组件，该变速器被构造成在至少空挡、第一齿轮和第二齿轮之间换挡，该换挡互锁组件包括: 换挡轨道，该换挡轨道具有延伸穿过该换挡轨道的至少一个互锁通道； 安装至所述换挡轨道的第一齿轮接合装置，该第一齿轮接合装置能够沿着所述换挡轨道移动以与所述第一齿轮接合，所述第一齿轮接合装置包括具有第一凹口的第一互锁部分，当所述第一齿轮接合装置位于空挡时，所述第一凹口与所述至少一个互锁通道的第一开口对准； 安装至所述换挡轨道的第二齿轮接合装置，该第二齿轮接合装置能够沿着所述换挡轨道移动以与所述第二齿轮接合，所述第二齿轮接合装置包括具有第二凹口的第二互锁部分，当所述第二齿轮接合装置位于空挡时，所述第二凹口与所述至少一个互锁通道的第二开口对准； 至少部分地容纳在所述至少一个互锁通道内的至少一个互锁构件，当所述第一齿轮接合装置位于空挡时，所述至少一个互锁构件的第一端部从所述至少一个互锁通道的所述第一开口延伸出来并进入到所述第一凹口内，并且当所述第二齿轮接合装置位于空挡时，所述至少一个互锁构件的第二端部从所述至少一个互锁通道的所述第二开口延伸出来并进入到所述第二凹口内； 其中，在所述第一齿轮接合装置和所述第二齿轮接合装置都位于空挡的情况下，当所述第一齿轮接合装置沿着所述换挡轨道移动以与所述第一齿轮接合时，所述第一互锁部分将所述至少一个互锁构件的所述第一端部从所述第一凹口推出，所述至少一个互锁构件的所述第二端部由此被推动到所述第二凹口内以防止所述第二齿轮接合装置从空挡移动出来；并且 其中，在所述第一齿轮接合装置和所述第二齿轮接合装置都位于空挡的情况下，当所述第二齿轮接合装置沿着所述换挡轨道移动以与所述第二齿轮接合时，所述第二互锁部分将所述至少一个互锁构件的所述第二端部从所述第二凹口推出，所述至少一个互锁构件的所述第一端部由此被推动到所述第一凹口内以防止所述第一齿轮接合装置从空挡移动出来。2.根据权利要求1所述的换挡互锁组件，其中，在所述第一齿轮接合装置与所述第一齿轮接合并且所述第二齿轮接合装置位于空挡的情况下，当所述第一齿轮接合装置沿着所述换挡轨道移动到空挡时，所述第一凹口与所述至少一个互锁通道的所述第一开口再次对准，所述至少一个互锁构件的所述第一端部由此被允许移动到所述第一凹口内，并且所述至少一个互锁构件的所述第二端部由此被允许从第二凹口移动出来；并且 其中，在所述第二齿轮接合装置与所述第二齿轮接合并 且所述第一齿轮接合装置位于空挡的情况下，当所述第二齿轮接合装置沿着所述换挡轨道移动到空挡时，所述第二凹口与所述至少一个互锁通道的所述第二开口再次对准，所述至少一个互锁构件的所述第二端部由此被允许移动到所述第二凹口内，并且所述至少一个互锁构件的所述第一端部由此被允许从所述第一凹口移动出来。3.根据权利要求1所述的换挡互锁组件，其中，所述至少一个互锁构件的所述第一端部和所述第二端部中的至少一个端部被分别偏压向所述第一齿轮接合装置和所述第二齿轮接合装置。4.根据权利要求1所述的换挡互锁组件，其中，所述至少一个互锁构件包括至少一个球形的互锁构件。5.根据权利要求1所述的换挡互锁组件，其中，所述至少一个互锁构件包括至少一个销。6.根据权利要求1所述的换挡互锁组件，其中，所述第一互锁部分和所述第二互锁部分中的至少一个互锁部分包括部分围绕所述换挡轨道的部分圆柱体。7.根据权利要求6所述的换挡互锁组件，其中，所述第一互锁部分和所述第二互锁部分中的所述至少一个互锁部分的所述部分圆柱体包括半圆柱体。8.根据权利要求1所述的换挡互锁组件，其中，所述第一互锁部分和所述第二互锁部分沿着所述换挡轨道至少部分地彼此重叠。9.根据权利要求1所述的换挡互锁组件，其中，所述至少一个互锁通道包括延伸穿过所述换挡轨道的中心线的圆柱形通道。10.一种用于变速器的换挡互锁组件，该变速器被构造成在至少空挡、第一齿轮和第二齿轮之间换挡，该换挡互锁组件包括: 换挡轨道，该换挡轨道具有延伸穿过该换挡轨道的至少一个互锁通道； 以可滑动的方式附装至所述换挡轨道的第一换挡拨叉，该第一换挡拨叉包括沿着所述换挡轨道轴向延伸的第一互锁部分，所述第一互锁部分包括接近所述换挡轨道的第一凹口，在所述第一换挡拨叉位于空挡时，所述第一凹口与所述至少一个互锁通道的第一开口对准； 以可滑动的方式附装至所述换挡轨道的第二换挡拨叉，该第二换挡拨叉包括沿着所述换挡轨道轴向延伸的第二互锁部分，所述第二互锁部分包括接近所述换挡轨道的第二凹口，在所述第二换挡拨叉位于空挡时，所述第二凹口与所述至少一个互锁通道的第二开口对准； 至少部分地容纳在所述至少一个互锁通道内的至少一个互锁构件，当所述第一换挡拨叉位于空挡时，所述至少一个互锁构件的第一端部从所述第一开口延伸出来并进入到所述第一凹口内，并且当所述第二换挡拨叉位于空挡时，所述至少一个互锁构件的第二端部从所述第二开口延伸出来并进入到所述第二凹口内； 其中，在所述第一换挡拨叉和所述第二换挡拨叉都位于空挡的情况下，当所述第一换挡拨叉沿着所述换挡轨道轴向滑动以与所述第一齿轮接合时，所述第一凹口从与所述至少一个互锁通道的所述第一开口对准的状态中移动出来，所述至少一个互锁构件的所述第一端部由此被推动到所述至少一个互锁通道内，所述至少一个互锁构件的所述第二端部由此被进一步推动到所述第二凹口内以防止所述第二换挡拨叉沿着所述换挡拨叉轴轴向滑动；并且 其中，在所述第一换挡拨叉和所述第二换挡拨叉都位于空挡的情况下，当所述第二换挡拨叉沿着所述换挡轨道轴向滑动以与所述第二齿轮接合时，所述第二凹口从与所述至少一个互锁通道的所述第二开口对准的状态中移动出来，所述至少一个互锁构件的所述第二端部由此被推动到所述第二开口内，所述至少一个互锁构件的所述第一端部由此被进一步推动到所述第一凹口内以防止所述第一换挡拨叉沿着所述换挡轨道轴向滑动。11.根据权利要求10所述的换挡互锁组件，其中，在所述第一换挡拨叉与所述第一齿轮接合并且所述第二换挡拨叉位于空挡的情况下，当所述第一换挡拨叉沿着所述换挡轨道轴向滑动到空挡时，所述第一凹口与所述至少一个互锁通道的所述第一开口再次对准，所述至少一个互锁构件的所述第一端部由此被允许移动到所述第一凹口内，并且所述至少一个互锁构件的所述第二端部由此被允许从所述第二凹口移动出来以允许所述第二换挡拨叉沿着所述换挡轨道轴向滑动；并且 其中，在所述第二换挡拨叉与所述第二齿轮接合并且所述第一换挡拨叉位于空挡的情况下，当所述第二换挡拨叉沿着所述换挡轨道轴向滑动到空挡时，所述第二凹口与所述至少一个互锁通道的所述第二开口再次对准，所述至少一个互锁构件的所述第二端部由此被允许移动到所述第二凹口内，并且所述至少一个互锁构件的所述第一端部由此被允许从所述第一凹口移动出来以允许所述第一换挡拨叉沿着所述换挡轨道轴向滑动。12.根据权利要求10所述的换挡互锁组件，其中，所述至少一个互锁构件被弹簧加载，以便分别朝向所述第一换挡拨叉的所述第一互锁部分和所述第二换挡拨叉的所述第二互锁部分偏压所述至少一个互锁构件的所述第一端部和所述第二端部中的至少一个端部。13.根据权利要求10所述的换挡互锁组件，其中，所述至少一个互锁构件包括至少一个球形的互锁构件。14.根据权利要求10所述的换挡互锁组件，其中，所述至少一个互锁构件包括至少一个销。15.根据权利要求10所述的换挡互锁组件，其中，所述第一互锁部分和所述第二互锁部分中的至少一个互锁部分包括部分围绕所述换挡轨道的部分圆柱体。16.根据权利要求15所述的换挡互锁组件，其中，所述第一互锁部分和所述第二互锁部分中的所述至少一个互锁部分的所述部分圆柱体包括半圆柱体。17.根据权利要求10所述的换挡互锁组件，其中，所述第一互锁部分和所述第二互锁部分沿着所述换挡轨道至少部分地彼此重叠。18.根据权利要求10所述的换挡互锁组件，其中，所述至少一个互锁通道包括延伸穿过所述换挡轨道的中心线的圆柱形通道。19.一种用于车辆的变速器，所述变速器被构造成在空挡、第一齿轮和第二齿轮之间换挡，该变速器包括: 换挡轨道，该换挡轨道具有延伸穿过该换挡轨道的至少一个互锁通道； 安装至所述换挡轨道的第一齿轮接合装置，该第一齿轮接合装置包括第一互锁凹口并且能够沿着所述换挡轨道移动以与所述第一齿轮接合； 安装至所述换挡轨道的第二齿轮接合装置，该第二齿轮接合装置包括第二互锁凹口并且能够沿着所述换挡轨道移动以与所述第二齿轮接合；以及 至少部分地容纳在所述至少一个互锁通道内的至少一个互锁构件，当所述第一齿轮接合装置位于空挡时，所述至少一个互锁构件的第一端部延伸到所述第一互锁凹口内，并且当所述第二齿轮接合装置位于空挡时，所述至少一个互锁构件的第二端部延伸到所述第二互锁凹口内； 其中，在所述第一齿轮接合装置和所述第二齿轮接合装置都位于空挡的情况下，当所述第一齿轮接合装置沿着所述换挡轨道移动以与所述第一齿轮接合时，所述至少一个互锁构件的所述第一端部被从所述第一互锁凹口推出并且所述至少一个互锁构件的所述第二端部被推动到所述第二互锁凹口内，所述至少一个互锁构件由此防止所述第二齿轮接合装置从空挡移动出来；并且 其中，在所述第一齿轮接合装置和所述第二齿轮接合装置都位于空挡的情况下，当所述第二齿轮接合装置沿着所述换挡轨道移动以与所述第二齿轮接合时，所述至少一个互锁构件的所述第二端部被从所述第二互锁凹口推出并且所述至少一个互锁构件的所述第一端部被推动到所述第一互锁凹口内，所述至少一个互锁构件由此防止所述第二齿轮接合装置从空挡移动出来。20.根据权利要求19所述的变速器，其中，所述至少一个互锁构件的所述第一端部和所述第二端部中的至少一个端部被分别偏压向所述第一齿轮接合装置和所述第二齿轮接合装置。
【专利摘要】描述了一种用于变速器的换挡互锁器。换挡轨道可以包括容纳至少一个互锁构件的互锁通道。安装至所述换挡轨道的第一和第二齿轮接合装置可以分别包括第一和第二互锁凹口。当所述第一或第二齿轮接合装置分别位于空挡时，所述互锁构件可以延伸到所述第一或第二互锁凹口内。在两个齿轮接合装置都为位于空挡的情况下，当第一(或第二)齿轮接合装置移动以与齿轮接合时，所述互锁构件可以被从第一(或第二凹口)推出而进入所述第二(或第一)凹口内，所述互锁构件由此防止所述第二(或第一)齿轮接合装置从空挡移动出来。
【IPC分类】F16H63/36
【公开号】CN104896086
【申请号】CN201510096761
【发明人】C·H·小怀斯, G·明德曼
【申请人】迪尔公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月4日
【公告号】DE102015203488A1, US20150252898
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