[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2527415C1 - Automated gear shifting system in manual fixed-ratio transmission - Google Patents

Automated gear shifting system in manual fixed-ratio transmission Download PDF

Info

Publication number
RU2527415C1
RU2527415C1 RU2013133120/11A RU2013133120A RU2527415C1 RU 2527415 C1 RU2527415 C1 RU 2527415C1 RU 2013133120/11 A RU2013133120/11 A RU 2013133120/11A RU 2013133120 A RU2013133120 A RU 2013133120A RU 2527415 C1 RU2527415 C1 RU 2527415C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gearbox
automated
gear
motors
electronic control
Prior art date
Application number
RU2013133120/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Евгеньевич Хрящев
Константин Васильевич Дойников
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВПО "ЯГТУ")
Общество с ограниченной ответственностью "ДВС-Агрегат" (ООО "ДВС-Агрегат")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВПО "ЯГТУ"), Общество с ограниченной ответственностью "ДВС-Агрегат" (ООО "ДВС-Агрегат") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВПО "ЯГТУ")
Priority to RU2013133120/11A priority Critical patent/RU2527415C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2527415C1 publication Critical patent/RU2527415C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: automated shifting system in manual fixed-ratio transmission consists of a number of identical devices equal to number of synchromesh clutches. Each of the devices consists of DC motor rigidly connected with mechanical reduction gear pivotally installed on transmission casing and using retractable rod pivotally connected with gear shifting lever contacting with plate capable to reciprocate and provided with longitudinal groove through which using pin it is movably connected with casing and pivotally coupled with fork rotatably installed in transmission casing. Automated gear shifting system in manual transmission also contains electronic control unit electrically connected with DC motors, transmission input and output speed sensors and retractable rod encoders. Gear selection function is performed using electronic control unit by selecting one or another DC motor and direction of its rotation, thus eliminating need of special gear selection mechanism typical for similar devices.
EFFECT: simplified design, higher reliability and operation speed of device.
2 dwg

Description

Система автоматизированного переключения передач в механической ступенчатой коробке передач относится к транспортному машиностроению, а именно к системам управления силовым агрегатом транспортных средств с механическими ступенчатыми коробками передач.The system of automated gear shifting in a mechanical speed gearbox relates to transport engineering, namely to control systems of the power unit of vehicles with mechanical speed gearboxes.

Известны также системы автоматизированного переключения передач, содержащие как пневматические цилиндры переключения передач, так и пневматические цилиндры выбора передач. В цилиндрах установлены оси-штоки, как исполнительные механизмы соответственно переключения и выбора передач, причем на концах оси-штока переключения передач также закреплены поршни. Соосно по внутреннему диаметру цилиндров на поршнях установлены поршни большего типоразмера. На оси-штоке переключения передач между поршнями установлен рычаг переключения передач, который имеет возможность поворота на необходимый угол на оси-штоке переключения передач (Пат. 2241610 РФ. Механизм автоматизированного переключения передач в механической коробке передач / P.M. Фадеев, 2004 г.).Automated gearshift systems are also known, comprising both pneumatic gearshift cylinders and pneumatic gearshift cylinders. Axes-rods are installed in the cylinders as actuators of gear shifting and gear selection, respectively, and pistons are also fixed at the ends of the gear shifting axis-rod. Pistons of a larger size are mounted coaxially along the inner diameter of the cylinders on the pistons. A gearshift lever is installed on the gearshift axis between the pistons, which has the ability to rotate to the required angle on the gearshift shaft (Pat. 2241610 RF. Automated gearshift mechanism in a mechanical gearbox / P.M. Fadeev, 2004).

Кроме того, известен исполнительный механизм коробки передач (заявка №2010132692 РФ. Исполнительный механизм коробки передач / М. Хойрих, Р. Хельшер, X. Кельпе и др., 2012 г.), состоящий из привода выбора передачи и привода переключения передач, содержащих в своей конструкции либо пневматический цилиндр, либо гидравлический цилиндр, оснащенные комплектами клапанных переключений.In addition, the gearbox actuator is known (application No. 2010132692 of the Russian Federation. Transmission actuator / M. Heurich, R. Helscher, X. Kelpe et al., 2012), consisting of a gear selection drive and a gear shift drive containing in its design, either a pneumatic cylinder or a hydraulic cylinder equipped with valve switching kits.

Системы оснащены электронными блоками управления, электрически связанными с электродвигателями постоянного тока и датчиками частоты вращения входного и выходного валов коробки передач и с пневмо- или гидроцилиндрами.The systems are equipped with electronic control units that are electrically connected to DC motors and speed sensors of the input and output shafts of the gearbox and with pneumatic or hydraulic cylinders.

Известны системы автоматизированного переключения передач в механической ступенчатой коробке передач, содержащие электродвигатель постоянного тока, закрепленный на корпусе коробки передач, средство выбора и средство включения передач, выполненного в виде пневмоцилиндра, закрепленного на хвостовике вала переключения передач и содержащего зубчатую передачу между рейкой и зубчатым сектором, причем электродвигатель соединен с пневмоцилиндром с возможностью возвратно-поступательного перемещения последнего (Пат. 2348544 РФ. Привод переключения передач в механической ступенчатой коробке передач / Ф.Н. Хабиев, 2009 г.).Known systems for automated gear shifting in a mechanical speed gearbox, comprising a DC motor mounted on the gearbox housing, a selection tool and a gear shifter made in the form of a pneumatic cylinder, mounted on the shank of the gearshift shaft and containing a gear transmission between the rack and the gear sector, moreover, the electric motor is connected to the pneumatic cylinder with the possibility of reciprocating movement of the latter (Pat. 2348544 RF. Drive switch cheniya gears in a mechanical stepped gearbox / FN Khabiyev, 2009).

Основным недостатком упомянутых систем автоматизированного переключения механической ступенчатой коробки передач является наличие пневмоцилиндров в приводе, что увеличивает время срабатывания механизма, и таким образом является недостатком, снижающим быстродействие переключения трансмиссии с одной передачи на другую. Таким же недостатком обладают и системы автоматизированного переключения механической ступенчатой коробки передач, в приводе которых имеются гидроцилиндры (Пат. 2266210 РФ. Механизм переключения передач механической коробки передач колесного экскаватора / А.В. Митькин, И.И. Пермяков, 2005 г.).The main disadvantage of the mentioned systems of automated switching of a mechanical step gearbox is the presence of pneumatic cylinders in the drive, which increases the response time of the mechanism, and thus is a disadvantage that reduces the speed of switching the transmission from one transmission to another. The same disadvantage is possessed by the automated shift systems of a mechanical step gearbox, the drive of which has hydraulic cylinders (Pat. 2266210 RF. Gear shift mechanism of a mechanical gearbox of a wheel excavator / A.V. Mitkin, I.I. Permyakov, 2005).

Задачей предлагаемого технического решения является повышение быстродействия и упрощение конструкции механизма переключения передач, что способствует повышению надежности работы и производственной и эксплуатационной технологичности. (В качестве прототипа используется пат. 2348544 РФ).The objective of the proposed technical solution is to increase speed and simplify the design of the gear shift mechanism, which contributes to increased reliability and production and operational manufacturability. (As a prototype, Pat. 2348544 of the Russian Federation is used).

Указанная задача решается тем, что система автоматизированного переключения передач в механической коробке, содержащая рычаги переключения передач, шарнирно установленные на оси, жестко закрепленной в корпусе коробки передач, электродвигатели постоянного тока, соединенные с механическими редукторами, оснащенными выдвижными штоками, вилки, установленные с возможностью воздействия на муфты синхронизаторов, размещенных с возможностью сцепления с синхронизируемыми шестернями коробки передач, электронный блок управления, электрически связанный с электродвигателями постоянного тока и датчиками частоты вращения входного и выходного валов коробки передач, дополнительно оснащена датчиками положения выдвижных штоков, электрически связанными с электронным блоком управления, а электродвигатели постоянного тока жестко соединены с механическими редукторами, шарнирно установленными на корпусе коробки передач, и с помощью выдвижных штоков шарнирно сочленены с рычагами переключения передач, контактирующими с планками, имеющими возможность возвратно-поступательного перемещения и оснащенными продольными пазами, через которые с помощью пальцев они подвижно связаны с корпусом и шарнирно сочленены с вилками, установленными в корпусе коробки передач поворотно, причем число электродвигателей постоянного тока соответствует числу муфт синхронизатора.This problem is solved by the fact that the system of automated gear shifting in a mechanical box containing gearshift levers pivotally mounted on an axis rigidly mounted in the gearbox housing, DC motors connected to mechanical gearboxes equipped with retractable rods, forks installed with the possibility of impact on clutches of synchronizers placed with the possibility of coupling with synchronized gears of the gearbox, electronic control unit, electrically connected to DC motors and speed sensors of the input and output shafts of the gearbox, it is additionally equipped with retractor rod position sensors electrically connected to the electronic control unit, and DC motors are rigidly connected to mechanical gearboxes pivotally mounted on the gearbox housing, and using retractable rods articulated with gearshift levers in contact with rails having the ability to reciprocate rooms and equipped with longitudinal grooves through which they are movably connected with the housing with the help of fingers and pivotally connected with forks mounted in the gearbox housing rotary, and the number of DC motors corresponds to the number of synchronizer couplings.

Функция выбора передачи осуществляется с помощью электронного блока управления посредством выбора того или иного электродвигателя постоянного тока и направления его вращения, что позволяет обходиться без специального механизма выбора передачи, характерного для аналогичных устройств.The function of gear selection is carried out using the electronic control unit by selecting a particular DC motor and the direction of its rotation, which allows you to do without a special gear selection mechanism characteristic of similar devices.

На фиг.1 изображена кинематическая схема одного из нескольких одинаковых механизмов автоматизированного переключения передач механической ступенчатой коробки передач. Число таких одинаковых механизмов автоматизированного переключения передач соответствует числу муфт синхронизатора.Figure 1 shows the kinematic diagram of one of several identical mechanisms for automated gear shifting of a mechanical speed gearbox. The number of such identical automatic gear shifting mechanisms corresponds to the number of synchronizer clutches.

На фиг.2 изображена кинематическая схема механизма автоматизированного переключения передач в механической ступенчатой коробке передач с синхронизирующими и синхронизируемыми элементами коробки передач.Figure 2 shows a kinematic diagram of the mechanism of automated gear shifting in a mechanical speed gearbox with synchronizing and synchronized elements of the gearbox.

Электродвигатель 1 постоянного тока жестко установлен на корпусе механического редуктора 2, шарнирно соединенного с корпусом коробки передач и имеющего выдвижной шток 3, установленный с возможностью осевого перемещения, шарнирно сочлененный с рычагом 4 переключения передач, шарнирно связанным с планкой 5, имеющей продольный паз 6, через который при помощи пальца 7 она соединена с корпусом. Планка 5 подвижно сочленена с вилкой 8, поворотно установленной в корпусе с возможностью воздействия на муфту синхронизатора 9 (фиг.2), установленную с возможностью ее взаимодействия с синхронизируемой шестерней 10 и вторичным валом 11 коробки передач. Система автоматизированного переключения передач в механической коробке содержит также электронный блок управления, электрически связанный с электродвигателями постоянного тока, датчиками частоты вращения входного и выходного валов коробки передач и датчиками положения выдвижных штоков (на схеме не показано).The DC motor 1 is rigidly mounted on the housing of a mechanical gearbox 2, pivotally connected to the gearbox housing and having a retractable rod 3 mounted axially movable, articulated with a gear lever 4 pivotally connected to a bar 5 having a longitudinal groove 6, through which, with the help of finger 7, it is connected to the housing. The strap 5 is movably articulated with a fork 8, rotatably mounted in the housing with the possibility of impact on the clutch of the synchronizer 9 (figure 2), installed with the possibility of its interaction with the synchronized gear 10 and the secondary shaft 11 of the gearbox. The system of automated gear shifting in a mechanical box also contains an electronic control unit, electrically connected to DC motors, speed sensors of input and output shafts of the gearbox, and position sensors of retractable rods (not shown in the diagram).

Переключение передач осуществляется следующим образом. Электродвигатель 1 постоянного тока по сигналу электронного блока управления (на схеме не показан) вращается в ту или иную сторону и через механический редуктор 2, преобразующий вращательное движение электродвигателя 1 постоянного тока в поступательное движение выдвижного штока 3, перемещает выдвижной шток 3, который поворачивает рычаг 4 переключения передач по или против часовой стрелки, перемещая планку 5 вправо или влево относительно пальца 7 и поворачивая вилку 8 вокруг ее шарнирной опоры. При помощи вилки 8 осуществляется перемещение муфты синхронизатора 9, соединяющей синхронизируемую шестерню 10 с вторичным валом 11 коробки передач. Переключение передач заканчивается по сигналу датчика положения выдвижного штока, когда последний займет необходимое заранее определенное положение.Gear shifting is carried out as follows. The DC motor 1 according to the signal of the electronic control unit (not shown in the diagram) rotates in one direction or another and through the mechanical reducer 2, which converts the rotational movement of the DC motor 1 to the translational motion of the extension rod 3, moves the extension rod 3, which rotates the lever 4 gear changes clockwise or counterclockwise, moving the bar 5 to the right or left relative to the finger 7 and turning the fork 8 around its hinged support. Using a fork 8, the synchronizer clutch 9 is moved, connecting the synchronized gear 10 with the secondary shaft 11 of the gearbox. The gear shift ends at the signal of the retractable rod position sensor when the latter takes up the required predetermined position.

Новизна предлагаемого технического решения состоит в том, что функция выбора передачи осуществляется с помощью электронного блока управления посредством выбора того или иного электродвигателя постоянного тока и направления его вращения, поскольку каждый рычаг переключения передачи приводится в движение от индивидуального электродвигателя постоянного тока через механический редуктор, имеющий выдвижной шток.The novelty of the proposed technical solution lies in the fact that the gear selection function is carried out using the electronic control unit by selecting one or another DC motor and the direction of its rotation, since each gear shift lever is driven from an individual DC motor through a mechanical gearbox with a retractable stock.

Существенные отличия состоят в том, что в отличие от аналогов не используются пневмо- или гидроцилиндры, а значит, и пневмо- или гидросистемы.Significant differences are that, unlike analogues, pneumatic or hydraulic cylinders are not used, and therefore, pneumatic or hydraulic systems are not used.

Ожидаемый эффект от применения предлагаемой системы может быть получен от упрощения ее конструкции, поскольку не требуется использования пневмо- или гидросистемы, что повышает надежность и производственную и эксплуатационную технологичность устройства, а также от повышения быстродействия, так как время срабатывания одного устройства (переключения передач) меньше времени последовательного срабатывания двух устройств (выбора передачи и ее последующего включения).The expected effect of the application of the proposed system can be obtained from simplification of its design, since the use of a pneumatic or hydraulic system is not required, which increases the reliability and production and operational manufacturability of the device, as well as from increased speed, since the response time of one device (gear shift) is less time of successive operation of two devices (gear selection and its subsequent inclusion).

Claims (1)

Система автоматизированного переключения передач в механической коробке, содержащая рычаги переключения передач, шарнирно установленные на оси, жестко закрепленной в корпусе коробки передач, электродвигатели постоянного тока, соединенные с механическими редукторами, оснащенными выдвижными штоками, вилки, установленные с возможностью воздействия на муфты синхронизаторов, размещенных с возможностью сцепления с синхронизируемыми шестернями коробки передач, электронный блок управления, электрически связанный с электродвигателями постоянного тока и датчиками частоты вращения входного и выходного валов коробки передач, отличающаяся тем, что система автоматизированного переключения передач дополнительно оснащена датчиками положения выдвижных штоков, электрически связанными с электронным блоком управления, а электродвигатели постоянного тока жестко соединены с механическими редукторами, шарнирно установленными на корпусе коробки передач, и с помощью выдвижных штоков шарнирно сочленены с рычагами переключения передач, контактирующими с планками, имеющими возможность возвратно-поступательного перемещения и оснащенными продольными пазами, через которые с помощью пальцев они подвижно связаны с корпусом и шарнирно сочленены с вилками, установленными в корпусе коробки передач поворотно, причем число электродвигателей постоянного тока соответствует числу муфт синхронизатора. An automated gearshift system in a mechanical box, comprising gearshift levers pivotally mounted on an axis rigidly mounted in the gearbox housing, DC motors connected to mechanical gearboxes equipped with retractable rods, forks installed with the possibility of acting on synchronizer couplings placed with the possibility of coupling with synchronized gears of the gearbox, an electronic control unit, electrically connected to electric motors by constant current and speed sensors of the input and output shafts of the gearbox, characterized in that the automated gearshift system is additionally equipped with retractable rod position sensors electrically connected to the electronic control unit, and DC motors are rigidly connected to mechanical gearboxes pivotally mounted on the box body gears, and with the help of retractable rods articulated with gearshift levers in contact with trims having NOSTA reciprocating movement and equipped with longitudinal slots through which they via fingers movably connected to the housing and is pivotally coupled to the forks, mounted in the gearbox housing rotatably, the number of DC motors corresponds to the number of the synchronizer clutches.
RU2013133120/11A 2013-07-16 2013-07-16 Automated gear shifting system in manual fixed-ratio transmission RU2527415C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013133120/11A RU2527415C1 (en) 2013-07-16 2013-07-16 Automated gear shifting system in manual fixed-ratio transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013133120/11A RU2527415C1 (en) 2013-07-16 2013-07-16 Automated gear shifting system in manual fixed-ratio transmission

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2527415C1 true RU2527415C1 (en) 2014-08-27

Family

ID=51456515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013133120/11A RU2527415C1 (en) 2013-07-16 2013-07-16 Automated gear shifting system in manual fixed-ratio transmission

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2527415C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637270C1 (en) * 2016-09-10 2017-12-01 Дмитрий Евгеньевич Сиденин Method for switching gearbox by electronic synchronization
RU2756700C1 (en) * 2018-04-13 2021-10-04 Кнорр-Бремзе Зюстеме Фюр Нутцфарцойге Гмбх Transmission shift actuator mechanism

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2015937C1 (en) * 1991-06-27 1994-07-15 Николай Егорович Паршин Remote gearshift mechanism for mechanical fixed ratio gearbox
US6440032B1 (en) * 1998-07-13 2002-08-27 Zf Friedrichshafen Ag Transmission system
RU2348544C1 (en) * 2007-09-27 2009-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "КОРА Инжиниринг" Gearshift drive in manual fixed-ratio transmission
RU2427748C1 (en) * 2008-11-27 2011-08-27 Мицубиси Дзидося Когио Кабусики Кайся Automatic gearbox shifter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2015937C1 (en) * 1991-06-27 1994-07-15 Николай Егорович Паршин Remote gearshift mechanism for mechanical fixed ratio gearbox
US6440032B1 (en) * 1998-07-13 2002-08-27 Zf Friedrichshafen Ag Transmission system
RU2348544C1 (en) * 2007-09-27 2009-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "КОРА Инжиниринг" Gearshift drive in manual fixed-ratio transmission
RU2427748C1 (en) * 2008-11-27 2011-08-27 Мицубиси Дзидося Когио Кабусики Кайся Automatic gearbox shifter

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637270C1 (en) * 2016-09-10 2017-12-01 Дмитрий Евгеньевич Сиденин Method for switching gearbox by electronic synchronization
RU2756700C1 (en) * 2018-04-13 2021-10-04 Кнорр-Бремзе Зюстеме Фюр Нутцфарцойге Гмбх Transmission shift actuator mechanism
US11378183B2 (en) 2018-04-13 2022-07-05 Knorr-Bremse Systeme Fuer Nutzfahrzeuge Gmbh Gearshift actuator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5521056B2 (en) Connecting device
US9482340B2 (en) Shift arrangement for a motor vehicle transmission
US7026770B2 (en) Actuation device
US9644718B2 (en) Shift arrangement for a motor vehicle transmission and method for actuating said shift arrangement
CN101625024B (en) Sequential control device
KR101305586B1 (en) Automated Manual Transmission Control Apparatus
EP2423538B1 (en) A sequential gear control device for a motor-vehicle gearbox comprising a pair of rotary drums
RU2395023C2 (en) Gearshift control system in automatic transmission
CN106286802B (en) Speed changer and its gear shifting actuating mechanism
US20150260285A1 (en) Shifting Arrangement For A Motor Vehicle Gearbox, and Shifting Method
CN112196997B (en) Gear shift actuator for a transmission
RU2527415C1 (en) Automated gear shifting system in manual fixed-ratio transmission
CN110637181B (en) Linear actuator with safety mechanism
CN104797864B (en) Variator switching device and the switching device for variator switching device
CN107975595B (en) dual clutch actuator
JP2009299738A (en) Operation device of dual clutch
KR101512226B1 (en) Shifting lever assembly using one shaft for agricultural machine
DE60100951D1 (en) ELECTRIC ACTUATORS FOR CLUTCH ACTUATION AND / OR SEQUENTIAL MANUAL TRANSMISSION IN MOTOR VEHICLES
CN104100660A (en) Dry dual clutch transmission actuation system using electrical motor with force aided lever
CN104838178B (en) Actuating device for a motor vehicle transmission, transmission arrangement and drive train
RU2486072C1 (en) Gearbox pneumoelectric drive
CN204175945U (en) Gearbox automatic gearshift and gearbox
CN102401115B (en) Automatic gear selecting and shifting mechanism for gearbox
GB2526902A (en) A gearbox
CN104279316A (en) Gearbox and automatic gear shifting mechanism of gearbox

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170717