专利名称:半自动变速箱的制作方法
本发明涉及一半自动机械变速齿轮箱。更详细地说，本发明涉及一经过改进的半自动机械变速齿轮传动系统，该系统具有对具体变速齿轮的手动选择结果进行检测的装置;也有检测或者计算与被选变速齿轮有关的牙嵌式离合器元件的旋转速度的装置;还有一动力同步装置，该装置用来有选择地使输入轴从动传动元件的转速加速或减速，却不影响原动机的旋转速度;另外还有一用来在所选的牙嵌式离合器的离合元件的同步运动被检测以前防止或阻止变速滑杆的运动的装置。
手动变速、非同步的、无阻断的机械恒啮合变速齿轮箱，通常用于由一个奥特循环或柴油发动机驱动的陆地车辆，这在原有技术中已为人熟知。这种变速箱的例子可参见美国专利NOS.3，105，395，3，138，965;3，283，613和3，611，823，上述公开内容可供参考。这种类型的变速箱采用可以有选择地啮合的刚性或牙嵌式离合器，而这种离合器通常是用变速滑杆上的拔叉使其轴向运动实现离合的。这种类型的刚性离合器与摩擦片离合器、同步离合器或阻断离合器相比，其结构较紧凑且价格也低，并且，若与某种类型的同步装置相连，其可靠性也很高。
传统的，分离同步或阻断的刚性离合器结构在原有技术中已经有了，这可参见美国专利NOS.3，221，851;3，929，029;4，307，624;4，997，396;3，799，002;4，428，469和4，132，122，上述内容供参考。传统的分离式同步装置，尽管也在变速箱内提供了方便的换挡，但却要在变速箱壳体内有较大的空间，但是由于变速箱壳体内的空间有限，而且有相对来说有限的容量和寿命。这一点对用在载重车辆的变速箱上尤为明显，因为其中涉及的扭矩传递容量和惯量相对来说是很大的。分离式阻断刚性离合器组件，尽管具有相对方便的变速箱换档，但若要产生交叉同步，则的确需要一定的技巧，另外，此传统的非同步、无阻断牙嵌式离合器组件更加复杂而且占用的空间更大。
通过操作者对发动机速度的控制来实现传统的非同步无阻断牙嵌式离合器组件的同步，一般要用一输入轴或发动机制动器和双离合器它是一种效率高，已为人们熟知，和广泛使用的齿轮传动换档方法。但是这种机械传动的手动同步装置需要操作者有熟练的技术，也需要细心和力量，因此，它不适宜于在操作者技术差，且操作者的注意力更需要集中到别的事情上(比如交通高度拥挤的情况下的车辆操纵)的场合下使用。
自动机械传动系统，其中应用了电子中央处理器，通过自动控制发动机速度和车辆主离合器，自动地使刚性牙嵌式离合器同步，这也可参见美国专利NO.4，361，060，包括其公开供参考。这种控制系统适宜于各自动传动系统而不适宜于半自动传动系统，它需要相当复杂的发动机和主离合器控制，另外，当使牙嵌式离合器同步以便降速度档时，受到发动机调节速度、加速度及响应时间甚至传动输入轴从动牙嵌式离合器元件的速度、加速度和响应时间的限制。
半自动机械变速箱，它使用动力同步装置，即使传动元件(如轴，齿轮、牙嵌式离合器元件)加速旋转或减速旋转的装置，此传动元件被一个新型的同步机械变速齿轮箱的输入轴驱动旋转，而不受原动机速度的影响。这种传动装置在原有技术中也已为人们所知道。这种变速传动和动力同步装置的实例参见美国专利NOS.3，478，851;3，736，806和4，032，443，其公开内容可供参考。原有技术中使用这种装置的变速箱一直需要一个辅助外力源，需要变换主传动，或者受到变速箱速比、甚至在往低速变档期间为保持与主轴(或输出轴)的同步所需的输入轴从动元件的加速度和其最高旋转速度的限制。
要把一个减速动力同步装置和一个在所选的牙嵌式离合器元件的同步旋转被检测到前防止变速滑杆轴向运动的装置集成在一标准的手动恒定啮合非同步变速箱中，同时又不变换主传动，这已说明是困难的。这是因为标准的变速箱，特别是用于载重车辆的变速箱趋向于各元件密度的高度优化集化，元件密度非常高以便使得变速箱在车辆的框架结构范围以内或者说满足车辆的箱式约束条件，同时仍然允许某些标准的附加特性，比如动力输出、联动变速诸如此类等等。目前买不到使用动力同步装置和变速滑杆阻断装置的半自动机械变速箱，但它的生产是已知存在的。
根据本发明，原有技术的不足通过使用一半自动机械变速箱得到最大程度的改善和克服。这种半自动机械变速箱基于一现有的手动操作啮合非同步变速箱;同时也使用了检测机构来检测哪个齿轮已被手动选择进入啮合状态，和检测与所选齿轮有关的牙嵌式离合器元件的相对旋转速度;同时还使用了一动力同步机构，该机构适合于有选择地使变速和输入轴从动传动元件加速和减速以达到和保持牙嵌式离合器元件的同步，该机构最好是不影响原动机或驱动发动机的旋转速度;另外，还使用了一阻断机构，该机构用于在牙嵌式离合器元件大致上达到同步旋转以前阻止与所选齿轮有关的变速滑杆的运动;所有这些机构都适合于加到一标准的机械变速齿轮箱上，而又可使对齿轮箱的改动为最小。
以上的技术通过使用一动力同步器来实现，该动力同步器最好是由一组行星齿轮和制动带及制动带操纵机构组成，它们组合起来以产生一个低齿形的降速动力同步器，该动力同步器也可包括一升速同步的机构。最佳的动力同步机构包括一与主传动部分中间轴转动连接的太阳轮轴，它最好和主传动部分中间轴同轴，并用花键与中间轴相连以直接随中间轴旋转。
变速滑杆壳体组件装有选择传感器，它们最好是双位置传感器，用来检测和发出信号，指示哪一个变速齿轮被手动进入啮合状态或脱开，变速箱装有旋转速度传感器，用来提供指示牙嵌式离合器元件旋转速度的信号。一个阻止或阻断变速滑杆轴向运动的装置，最好配以标准的主传动部分空档检测一联锁机构，该装置的目的是在所选择的牙嵌式离合器元件的同步旋转被检测到以前阻止变速滑杆自空档位置的轴向运动。
为了达到和保持要啮合的牙嵌式离合器离合元件准确的或大体上的同步，将太阳转轴支承在变速箱机壳上的制动带或摩擦装置，最好由一电子控制单元用调制方式来控制。制动带或者摩擦装置的控制可能会涉及到应用响应于脉冲宽度调制的调节器或者类似的其他东西。
因此，本发明的目的之一是要提供一个新型的得到改善的半自动机械变速箱。
本发明的另一个目的是提供一个新型的、得到改善的半自动机械变速箱，它包括一标准的、手动的非同步机械变速齿轮箱，该变速箱还带有动力同步器，传感器和变速滑杆阻断装置，同时对它的改动最小。
本发明的所有目的和优点，通过联系附图阅读最佳实施例说明，将会变得更明显。
图1是本发明半自动机械变速系统的原理图。
图2是用来手动变换图1所示的半自动组合式机械变速箱速度的变速杆圆形把手或操纵手柄的俯视图。
图3是图1所示的半自动组合式机械变速箱变速杆位置示意图。
图4是与本发明半自动复合式机械变速箱联用的动力同步机构的一个实施例的原理图。
图5是动力同步机构的另一实施例的原理图。
图6是图5所示动力同步机械的局部侧剖视图。
图7是沿图6中的线7-7的主剖视图。
图8是图1所示半自动机械变速箱变速杆壳体组件的局部侧剖视图。
图9是沿图8中的线9-9的俯视图。
图10是沿图9中的线10-10的主剖视图。
在以下的说明中，仅是为了方便和参照，将用到一些术语，但不限于它们。词“向上”、“向下”、“向右”、“左”将指明图中的参考方向。词“向里”、“向外”分别地表示指向或离开所描述的装置或其指定零件和几何中心。所说的术语将包括以上特别提到的词，由此派生的词，及类似于“入口”这样的词。
一种打算在半自动变速系统11中使用的动力同步机械10，包括一半自动机械变速齿轮箱12，它作为一陆地车辆驱动装置的一部分，该齿轮箱也包括一原动机(比如驱动发动机14)和一非刚性联轴器(比如一主摩擦离合器16)，它被装在驱动发动机和变速齿轮箱之间，动力同步机构的原理图如图1所示。
与动力同步机构10联用的半自动机构变速齿轮箱12包括一主变速部分18，该部分和一辅助变速部分串连。这种类型的变速箱在原有技术中已为人们熟知，其例子可以参看美国专利第3，105，395;3，138，965;3，283，613和3，799，002号，其公开供参考。概括地说，这类变速箱一般包括一带动输入齿轮24一起旋转的输入轴22，一主轴26和一输出轴28，该输出轴一般与驱动轴，分动器以及类似的东西的输入轴驱动连接。
本发明的变速箱12之所以被认为是半自动的，就因为在主轴26和输入轴22之间被用来有选择地啮合的各驱动变速齿轮的刚性牙嵌式离合器的离合元件的旋转速度是通过动力同步机构同步的，牙嵌式离合元件进入啮合的运动在各离合元件的同步被实现之前得以自动防止。除了牙嵌式离合元件的同步和变速滑杆轴向运动阻断功能以外，该变速系统的其余操作是手动的，操作者控制发动机14的燃料供应，或主离合器16的啮合和脱开，和变速箱变速时变速齿轮的选择。手动换档借相于变速杆30，辅助部分换档按钮32(它在变速杆圆形手把34上)，和变速滑杆壳体组件36。
手动操作的主摩擦离合器16包括第一摩擦元件38，它由发动机输出轴或曲轴40驱动，还包括第二摩擦元件42，它固定在变速箱输入轴22上并随输入轴一起旋转。一人工动操作的离合器踏板(没有表示出来)被用来有选择地啮合或脱开主离合器16，该主离合器最好用弹簧偏置在正常的啮合状态。一控制器或中央处理器44，最好是一电子微处理器基础单元，它从传感器46接收输入信号，输入信号表示主离合器16是处于啮合还是脱开状态，从传感器48产生一个指示输入轴24和变速箱从动元件的旋转速度的信号，从传感器50产生一个指示变速箱主轴26旋转速度的信号。中央处理器也可以接收来自变速滑杆壳体组件传感器一阻断调节器52的、指示操作者希望选择的变速滑杆壳体当前状态和变速齿轮当前状态的信号。中央处理器44将根据预定逻辑规则处理输入信号并向各种系统调节器发出命令输出信号。这种类型的中央处理器在原有技术中已为人们所熟悉，这些可参看美国专利第4，361，060号。其公开供参考。
传感器52也可以是一个致动器，它接收来自中央处理器44的命令信号，以便在与一个希望的齿轮速比有关的牙嵌式离合器元件的同步旋转达到以前有选择地阻断或阻止变速滑杆的轴向运动。同步机构传感器/致动器54接收来自处理器44的命令输出，以便有选择地使一个希望的变速齿轮的牙嵌式离合器元件同步旋转，另外，该传感器/致动器也可以提供输入信号给中央处理器，指示动力同步机构10当前的工作状况。
如下将更加详细描述的，假定操作者已脱开主离合器16，并借助于变速杆30通过脱开与原来处于啮合状态的变速齿轮对应的牙嵌式离合器元件，使变速滑杆以及与希望的变速齿轮对应的牙嵌式离合器元件进入啮合而在主变速部分18内选择了一个低速档，传感器/致动器52将提供一个信号给中央处理器44指示希望的齿轮已进入啮合状态，更可能的是它发出命令要阻止所希望的变速滑杆和牙嵌式离合器元件进入啮合后进一步的轴向运动。中央处理器44将比较来自传感器48和58的分别提示输入轴22和主轴26的旋转速度的信号，乘以它们之间所需要的转速比，以达到所选择的牙嵌式离合器元件的同步旋转，象在上面提到的美国专利第4，023，443中已讨论的那样，并确定输入轴22是否需要加速。如果需要输入轴22加速，最好是在主离合器脱开的情况下，动力同步机构10通过一个传到传感器/致动器54的命令信号来驱动，并由一下面详述的增速行星轮组把输出轴28驱动地联接到输入轴22。当所希望的牙嵌式离合器的同步旋转被检测到时，传感器/致动器52将被命令而停止阻止变速滑杆的轴向运动。
该半自动变速系统也可以包括一个电源(未画出)和一个压力油源(未画出)，这些在原有的技术中均可见到。
这里提到的，一个“较低”的变速比或传动比指的是一个输入轴比轴出轴有着更高速度的驱动速比。例如，假设有十个前进档，第十档高于第九档，那么从第十档到第九档是降到低速档。
采用本发明的手动变速的半自动机械变速箱12连用的动力同步机构10的一实施例其原理可参看图4。组合式变速箱12包括一具有5个可选择前进驱动速比和一后退速比的主变速部分18和一辅助部分20，该辅助部分和主部分18串连且具有两个可选择的驱动速比。用于手动变换变速箱12速度的变速圆形手柄34和辅助变速按钮32以及变速箱12的变速杆位置图可分别参见图2和图3。尽管半自动机械变速箱12被画成换档型组合式变速箱，但本发明的半自动变速箱可以是分流型组合式变速箱或者是一个简单变速箱，这一点也是可以理解的。
图4所示的半自动机械变速组合式变速箱12是属于主变速部分的中间轴58和辅助变速部分的中央轴60同轴排列型的，变速箱12的设计是一个相对标准的设计并且最好是一双中间轴型的变速箱，然而主变速部分和辅助变速部分18及20的中间轴中只有一个58及60在图中被表示出来了。这种主变速部分和辅助变速部分的两个中间轴同轴排列变速箱的例子可参见以上提到的美国专利第3，105，395号和3，138，965号。变速箱12包括输入轴22，主离合器16的摩擦元件42被固定在输入轴22上与其一起旋转，另外输入轴22还带动一个无相对运动地装在其上的输入齿轮24。主变速部分18有一个用变速箱壳体60中的轴承62和64旋转支承的主变速中间轴58。主变速部分中间轴58基本上平行于主轴26并且其上装有中间轴齿轮70、72、74、76、78和80，这些齿轮固定在该中间轴上并随中间轴一起旋转。一组主轴齿轮，也叫做变速齿轮82、84、86和88套装在主轴26上，并且可选择地与主轴离合，每次一个，借助于双边刚性牙嵌式离合器套环90、92和94。牙嵌式离合器套环90也可以直接使输入轴22和主轴26离合，而牙嵌式离合器套环94可以使主轴反向齿轮96与主轴26离合。
主轴齿轮82、84、86和88套装在主轴上并且与中间轴齿轮72、74、76和78中相对的一对始终啮合，并且最好由中间轴齿轮支承，安装措施和由此产生的特殊的优点在以上提到的美国专利第3，105，395号和第3，335，616号有更加详细的解释。主轴反向齿轮96借助于传统的中间惰轮(未画出)与中间轴齿轮80啮合，最前端的中间轴齿轮70与输入轴齿轮24始终啮合并由其驱动，从而在输入齿轮旋转时带动中间轴58旋转。主轴齿轮82、84、86、88和96以及中间齿轮70、72、74、76、78和80还有未画出的惰轮都与输入齿轮24始终啮合并由其驱动，因此，作为整体就组成了变速箱12的输入齿轮传动。输入齿轮24和主轴齿轮82、84、86、88以及96都分别带有牙嵌式离合牙齿24a、82a、84a、86a、88a、96a，随输入齿轮旋转时，这些牙齿或离合器元件与输入齿轮传动组合，组成由输入轴22驱动的传动元件。
离合器套环90带有刚性牙嵌式离合器牙齿24b和82b，它们分别与离合器牙齿24a和82a啮合，并分别确定了刚性牙嵌式离合器24c与82c的工作状态。离合器套环92带有刚性牙嵌式离合器牙齿84b和86b，它们分别与牙嵌式离合器牙齿84a、86a啮合。并分别确定了刚性牙嵌式离合器84c、86c的工作状态，牙嵌式离合器套环94带有牙嵌式离合器牙齿88b和96b，它们分别与牙嵌式离合器牙齿88a和96a刚性啮合，并分别确定了刚性牙嵌式离合器88C和96c的工作状态。
正如原有技术中所说的，这些离合器套环90、92和94中的每一个，最好是直接地或间接地用花键与主轴26连接，从而使其随主轴旋转并能沿主轴轴向滑移。用于这些离合器套环的安装装置在原有技术中已经有了并打算包括在本发明的范围以内。离合器套环90、92和94中的每一个都装有用来分别接装一个变速拔叉98、100和102的装置，借助于这些拔叉，离合器套环可以从图4中所示的各种位置沿轴移动，每次仅一个。
为了手动操纵离合器套环以实现主变速部分18的变速而装有一变速滑杆壳体组件36。该变速杆壳体组件36包括一组基本上沿轴向彼此平行移动的变速滑杆104、106和108，变速拔叉98、100和102分别被轴向地固定在上述的变速滑杆上，变速滑杆104、106和108中的任何一个都分别带有一变速凹槽或变速阻断杆件110，112和114，这些凹槽与传统变速杆(比如变速杆30)的末端，或变速轴的变速爪啮合，这些在原有技术中已经为人们所熟知。
辅助传动部分20包括输出轴28，它最好与输入轴22和主轴26同轴，并且用轴承116和118支承在壳体68中旋转。辅助部分也包括一辅助部分中间轴60，该中间转借助于轴承120和122支承在壳体68中旋转。辅助部分驱动齿轮124与主轴26固定在一起并随主轴旋转。辅助部分中间轴60带有辅助中间轴齿轮126和128，这两个齿轮固接在中间轴上并随中间轴一起旋转。辅助部分中间轴齿轮126与辅助部分输入齿轮124始终啮合而辅助部分中间轴齿轮128则与套装在输出轴28上的输出齿轮130始终啮合。一个同步离合机构140(具有传统的独立同步牙嵌式离合器结构)，被用来有选择地使主轴26和辅助驱动齿轮124直接与输出轴28啮合，从而在主轴26和输出轴28之间形成一直接的驱动连接，或者使输出齿轮130与输出轴28离合，从而形成一个从主轴26通过中间轴的输出轴28的减速驱动，这些在原有技术中已为人们熟知。
同步离合机构140的轴向运动由辅助部分变速拔叉142控制，该轴向运动由辅助部分活塞144提供，而该辅助部分活塞2由辅助部分变速按钮32控制，该变速按钮可以有选择地被移到“H”位置从而得到直接驱动档，或者移到“L”位置而在主轴和输出轴之间的得到减速驱动连接。通常，活塞144使变速套环140位于最右边位置，从而得到在主轴和输出轴之间的减速驱动，或者位于最左边位置从而得到在主轴与输出轴之间的直接驱动连接。
变速箱12的变速杆位置参见图3，为了得到后退速度，变速滑杆108和它所带动的变速拔叉102如图4所示被移向右边。为了得到第一档或第六档速度，变速滑杆106和它所带动的变速拔叉100如图4所示被移向左边。为了分别得到第二档和第七档速度，或第三档和第八档速度，变速滑杆106和它所带动的变速拔叉被分别移向右边或移向左边，如图4所示。为了分别得到第四档和第九档速度，或者第五档和第十档速度，变速滑杆104和它所带动的变速拔叉98如图4所示分别移向右边或左边。
变速滑杆104、106和108中的每一个分别装有一对传感器斜坡机构146和148、150、152、154和156，位于变速杆上的轴向隔开的位置上，其中每一个斜坡或凹槽机构配合一个单一的双位置传感器，从整体上形成一传感器/致动器52，以给中央处理器44提供输入信号，指示何时变速箱挂档、何时变速箱空档以及(如果有的话)操纵者指出希望挂好哪一档。变速滑杆104、106和108中的任何一个都分别包括一个联锁凹槽162、164和166，其目地是配合标准的联锁/空档检测机构，在任何时候都防止一个以上的变速滑杆发生离开空档的位移，并且提供了一个主变速空档状态信号。正如下面要进一步详细论述的，联锁/空档检测机构也被用于在一个被选择的主变速部分变换齿轮刚性牙嵌式离合器元件的同步旋转被实现以前防止或阻止所有变速滑杆的移动。
在操作过程中，为了实现一次换档，操作者脱开主离合器16并且移动与目前正处于啮合状态变速齿轮有关的变速滑杆到其空档位置，以使其当前正处于啮合状态的齿轮脱开。最好在此刻借助于一作用在联锁机构和联锁凹槽162、164和166上的阻止机构，来阻止所有变速滑杆足以在主变速传动部分18中使任何一个齿轮进入啮合状态的轴向运动，这些内容在下面将做更详细的描述。然后，操作者打算移动与所希望被啮合的变速齿轮的牙嵌式离合器组件有关的变速滑杆，允许这些变速滑杆的不受阻止的足够的轴向移动，通过斜坡146～156中的某一个将使某一传感器产生位移，但是不与牙嵌式离合器发生轴向啮合，因此也就提供了希望被啮合的齿轮的一个信号，该信号被送到中央处理器44。然后，中央处理器44将借助于传感器48和50来的输入信号来确定与希望啮合的齿轮有关的牙嵌式离合器的离合元件是否达到同步，并且将驱动动力同步机构组件10，以达到和维持这种同步。随后，中央控制器44将释放变速滑杆的阻止或阻断机构，允许变速滑杆产生不受阻止的轴向移动以达到牙嵌式离合元件的同步旋转。
如上所述，动力同步机构组件10包括一组增速行星齿轮装置，该装置由输出轴28驱动，不依赖于驱动发动机14的旋转速度，并且可以有选择地予以调节，使由输入轴22驱动的传动元件加速，以便与希望啮合的变速齿轮有关的牙嵌式离合器元件同步旋转。该动力同步机构组件10最好也包括使用输入轴22驱动的传动元件减速的装置。由输入轴驱动的传动元件的减速，也可通过输入轴或发动机制动装置来实现，这些制动装置最好是由中央处理器44控制。
为了使用这些组合变速箱，动力同步机构10特别采用这样的布局，即包括主传动部分和辅助中央轴58和60，它们都是同轴排列的。动力同步组件10的这种结构在轴向和径向都比较紧凑，稍许更改就可以用于标准手动变速箱，另外可以使动力同步机构10作为售后附加辅件供应。
辅助传动部分中间轴60带有通孔170，有一盲孔172位于主传动部分中间轴58的后端，该盲孔与通孔170同轴。开在中间轴58后端的盲孔172是内花键孔。一个太阳轮轴174带有一太阳轮176趋该太阳轮176接在该太阳轮轴后端上并随轴旋转，该太阳轮轴向前通过辅助中间轴60的通孔170，延伸到主变速传动部分中间轴58的盲孔172内，还带有外花键以和盲孔172上的内花键配合。这样，太阳轮轴174和太阳轮176就和主传动部分中间轴58以及所有别的随它转动的传动元件一起旋转，这些元件包括输入齿轮24以及所有的主轴齿轮82、84、86、88和96带动的所有离合牙齿24a、82a、84a、86a、88a和96a。一行星轮架178与辅助中间轴60连在一起并随辅助中间轴旋转，它带有一组行星轮180，这些行星轮与太阳轮176始终啮合。因此，无论同步离合器140在它的最右或最左位置上都是处于啮合状态，辅助中间轴60和行星轮架178以及轮架上带的行星轮180都将由输出轴28驱动。
一齿圈182包围了行星轮架并且与行星轮180始终啮合，齿圈182被固接到一齿圈架上或与它们成一个整体，该齿圈架被支承的可相对于壳体68，行星轮架178和太阳轮轴174旋转。齿圈架184和齿圈182可借助于一带制动器186有选择地摩擦固定在机壳68上，带制动器186固定在机壳68上并被具有传统结构的带制动致动器组件有选择地调到与齿圈架184摩擦贴合。
太阳轮轴174最好也带一组摩擦元件190与它一起旋转，这些摩擦元件可有选择地旋转地与连接机壳68上的摩擦元件192摩擦啮合，以便把太阳轮轴174摩擦固定在机壳上，其目地是有选择地使输入从动传动元件减速。
当中央处理器44检测到一个所希望的主传动部分刚性离合器的同步需要使某一个输入轴从动离合元件(24a，82a、84a、86a、88a)加速时，通常是在换入低速档的过程中，带制动致动器188将由一传送到传感器致动器54的命令信号来致动、带制动器186将把齿轮圈182摩擦地连接到变速箱壳体68上。当齿圈182这样固定时，由输出轴28驱动的行星轮架178和行星轮180将以相对于输出轴28的转速来说是增加了的转速驱动太阳轮176、太阳轮轴174及主传动部分中间轴58。
作为例子，假设主传动部分齿轮24、70、78和88的齿数分别为28、40、24和46，同时假设齿圈182的齿数为70，行星轮180的齿数为14，太阳轮176的齿数为42。另外，假设辅助传动部分齿轮124、126、128和130的齿数分别为42、51、15和42。
主传动部分在输入轴22和主轴26之间最大的速度差发生在最大变速比(最低速度下)齿轮88啮合的情况。基本上使离合器88c同步所需的输入轴速度与主轴速度的速比，即使固定在齿轮88上的离合器元件88A以基本上与旋转地固接在主轴26上的离合器元件88B相同的速度旋转的变速比是2.74∶1，即(40/28)×(46/24)。
事实上，对于在重载机械变速箱12中所用的牙嵌式离合器型式，如果其上的元件的转速差都小于150转/分，则认为一个刚性牙嵌式离合器基本上是同步的。
为了实现上述的要求，中间轴58必须以相对于主轴26以1.92∶1(即46/24)的速比旋转。当然，太阳轮176和太阳轮轴174在所介绍的实施例中是被旋转地连接到中间轴58上的。
为了使第六档齿轮进入啮合状态，当离合器140处于左位使输出轴28和主轴26连接(高速档)时，主轴26和输出轴28的旋转速度是相等的，辅助中间轴60和行星轮架178将以相当于输出轴1∶1.21的速比旋转。因此，动力同步器10的最大的可用速比(即太阳轮轴174的旋转速度与行星轮架178的旋转速度之比)应该等于或大于2.33∶1(即1.21×1.92)。
为了使第一档齿轮进入啮合，当离合器140处于右位使齿轮130与输出轴28直接(低速档)时，需要同样可用的动力同步器速比(2.33∶1)。在低速档内，主轴26将以相对于输出轴28为3.4∶1的速比〔即(42/15)×(51/42)〕旋转，因此，主传动部分中间轴58必须以相对于输出轴28为6.54∶1(3.4×1.92)的速比旋转。辅助中间轴60和行星轮架178以相对于输出轴28为2.8∶1(即42/15)的速比被驱动。因此，需要2.33∶1(即6.53/2.8)的动力同步器速比。
对于行星驱动系统，绕轴208的旋转速度可以根据以下的公式计算NC×(TR+TS)＝(NS×TS)+(NR×TR)式中NC-行星轮架的速度，NR-齿圈的速度，NS-太阳轮的速度，TR-齿圈齿数，TS-太阳轮齿数。
在本例中，NS比NC的最大速比(即动力同步器速比)发生在齿圈182固定时(即NR＝0)NC(TR+TS)＝NS×TSNS/NC＝(TR+TS)/TSNS/NC＝(70+42)/42NS/NC＝2.67
为了实现离合器88C的准确同步旋转，NS/NC应该等于2.33。如果借助于中央处理器44通过调节制动器带调节器188使齿圈旋转或打滑，那么NS/NC将等于2.33。
NC(TR+TS)＝NSTS+NRTR112NC＝42NS+70NR1fNS＝2.33NCNR＝0.20NC因此，在本例中，齿圈182可以行星转架178旋转速度的20%旋转。
在另一个例子中，假设变速箱12工作于高速档范围(离合器140处于左位)，并且主传动部分变速比为1.83∶1，就选择了从一个原输入轴速度1800转/分降到主传动部分2.45∶1的低速挡。用来产生同步的输入轴转速可能是2450转/分。一般来说，重载柴油发动机调速到2100转/分，所以发动机的速度控制不能达到同步。输入轴的速度很容易通过减慢动力同步器10的齿圈182至停止而达到3100转/分。当然，对于这个具体档，带制动器186可以调节到使齿圈182以1137转/分的速度打滑，从而实现主传动部分的同步。
动力同步器组件200的另一实施例用于半自动组合式机械变速箱202，其原理参见图5，更加详细的结构参见图6和图7。动力同步器组件200类似于上面介绍的动力同步器组件10，其区别是前者和一组合式变速箱202连用，这个变速箱也类似于上面介绍的变速箱12，区别就在于辅助传动部分中间轴204与主传动部分中间轴58不同轴。在动力同步器组件200和组合式变速齿轮箱202的元件中，分别与上述的动力同步器组件10和变速齿轮箱12的元件相同或基本相同的元件，将标上同样的参考代号。
组合式机械变速箱中主传动部分中间轴58并未和辅助传动部分中间轴204同轴排列，这在原有技术中已为人们所知，也可参见美国专利第3，283，613;3，799，002和4，492，196号，其公开供参考。作为例子，参见图6a，206可以代表输入轴22、主传动部分26和输出轴28的旋转轴线，而208可以代表主传动部分中间轴58的旋转轴线，210可以代表辅助传动部分中间轴204的旋转轴线。如下面将详述的，208也可以代表动力同步器组件200的太阳轮、行星轮架和齿圈的旋转轴线。
参见图5和图6a，辅助传动部分中间轴借助于轴承120和122旋转地支承在壳体68上并且带动辅助传动部分中间轴齿轮126和128随其一起旋转，辅助传动部分中间轴齿轮与辅助传动部分驱动齿轮124、输出轴齿轮130啮合。辅助传动部分驱动齿轮124和输出齿轮130可借助于传统的同步牙嵌式离合器组件140(在上文中已叙述过并作为原有技术已为人们熟知)，有选择地与输出轴28离合。和上面已描述的变速齿轮箱12一样，主传动部分中间轴58之一在其后端214有一盲孔172，该盲孔带有内花键与太阳轮轴212的前端216上的外花键驱动配合。因此，当太阳轮轴212伸进主传动部分中间轴58上的盲孔172与其上的花键啮合时，中间轴58和太阳轮轴212就被连在一起并绕轴线208旋转。太阳轮轴212与太阳轮176制成一体，太阳轮176与行星轮架178带的行星轮180恒啮合。行星轮架178通过行星轮轴222和滚针轴承224带有一组行星齿轮，这在原有技术中已为人们熟知。行星轮架178与行星轮架轴套226一起旋转，该轴套由轴承228支承在壳体68上并可旋转，该轴套套在太阳轮轴212上并由一组滚针轴承230对太阳轮轴212起旋转支承作用。行星轮架驱动齿轮232与行呈轮架轴套226一起旋转，两者之间用花键连接器234连接，其中花键连接器234由轴套26上的外花键和齿轮232上的内花键构成。行星轮架驱动齿轮232与输出轴齿轮130啮合，因此，当同步离合机构分别处于其右位或左位时，将由输出轴28分别直接或间接驱动。
齿圈182围绕并与行星齿轮180始终啮合并且由齿圈架184支承，而齿圈架184则由滚针轴承236旋转支承在太阳轮轴212上。带制动器186包在齿圈架184的外缘238上，并且可以有选择地进行调节，也就是说沿径向向里压紧齿圈架184的外缘，通过带制动致动器组件188将齿圈架184和齿圈182固定在壳体68上。
简单地说，制动器带186包括固定于壳体68的第一端带头186a及固定于杠杆188a的第二端头186b，杠杆188a在188b处与壳体68绞接。一个压力油驱动的活塞188C滑动而密封地装进固定在壳体68上的缸筒188d中，并与复位弹簧188e一起啮合着杠杆188a的一端，以便使杠杆188a转离或使杠杆188a返回图7所示的铰接位置，从而分别使带制动器啮合或释放。当然，其它类型的带制动调节机构在原有技术中已为人们熟知。
太阳轮轴212最好借助于保持架240带一组摩擦元件190，这些摩擦元件与壳体68后盖218保持的摩擦元件交插设置。一个油液驱动的活塞242和复位弹簧244用来分别使摩擦元件190和192有选择地摩擦贴合和放松，以便使太阳轴212和主传动部分中间轴58有选择地与壳体68贴紧摩擦或者放松，其目的是使输入轴从动牙嵌式离合器元件减速，这可能是实现同步所需的。
动力同步机构10和200的操作是相同的，动力同步组件10和200的优点是组件(即行星驱动轮系和制动带组件)可以附加到主变速箱上，可能作为一附加装置，并不需要减小主变速箱可用的驱动速比的数目，制动带186和制动带致动组件188并不是一旋转装置，因此没有需要活塞和作用面之间的旋转密封和轴承装置的缺点。制动带致动器188是一个不对称的装置，它可以朝向基本上不增加主变速箱的长度而对主变速箱最方便的任何旋转位置，制动带可制成自紧的并具有以相对于齿圈的最大可用直径工作的优点，因此产生的扭矩及可用来吸收能量的摩擦表面最大。此外，动力同步器组件10或200是一个增速制动器即摩擦元件190和192能整齐地套入齿圈齿圈架内。
变速杆壳体组件36和选择传感器变速滑杆轴向移动阻止调节器组件52的结构(它们用于主传动部分18的变速)，可详细地参见图8、图9和图10。变速滑杆壳体组件36包括一变速滑杆壳体250，该壳体250可以装在变速箱壳体68上。变速滑杆壳体250上部有一开口252，在开口处可以装一个传统的变速杆组件或者一个遥控变速组件，目的是通过使变速滑杆上的变速缺口110、112和114楔合而达到对变速滑杆104、106和108的控制。当然，和其他类型的变速杆或变速轴联动的别的形式的变速缺口或变速阻断结构，也可以用来有选择地轴向移动一已被选择的变速杆104、106和108，并且这样的结构很适于用在本发明中。中央处理器44也可直接装在变速滑杆壳体250上。
变速滑杆104、106和108中的每一个还分别带有一联锁缺口162、164、166，用来和一标准的空档联锁空档检测组件254共同起作用。联锁缺口162、164和166连同联锁空档检测组件254，在原有技术中已为人们熟知并且提供了两个重要的功能;就是能防止多于一个的变速滑杆的离开其空档位置的轴向移动并且提供一个说明主传动部分所有变速滑杆都处于空档位置的信号，该信号用来控制辅助传动部分的变速。各种结构的联锁空档检测机构，通常包括轴向移动轴，柱塞以及诸如此类的东西，它们通常相对于变速滑杆的轴线横向设置，这些在原有技术中已为人们熟知，其例子可参见美国专利第4，445，393;4，406，356;4，440，037;4，120，212;3，387，501;4，273，004和4，296，642，其公开供参考。
简单地说，为了实现变速箱12的联锁空档检测功能，壳体250带有一联锁孔256，该联锁孔通常沿变速杆104、106和108的轴线的横截方向延伸。每个联锁凹槽162、164和166，在这些联锁凹槽有关的变速滑杆104、106和108分别处于空档位置或无轴向位移的位置时，基本上将与孔256同轴排列。一对联锁柱塞258和260与联锁凹槽的圆锥表面相互配合，在某一时间内仅仅允许一根变速滑杆自空档位置产生轴向移动。在任一变速滑杆自空档位置产生轴向移动的任何时候，一个空档传感活塞或柱塞262和联锁凹槽联动，并且各联锁柱塞将向外产生轴向位移。空档检测柱塞262最好是轴向地向里偏置，并与一双位置传感器柱塞264联合作用，以提供一个指示主传动部分18是否处于空档状态的信号。每一变速滑杆也可带有一组止动凹槽266、268、270，它们与弹簧偏置止动组件272共同作用，以保持变速滑杆处于已被选择的啮合位置或空档位置。变速滑杆壳体组件36也可以带有一个或一个以上的通气装置274，这已为人们所知。
以上讨论的变速滑杆体组件36和联锁空档检测组件254的结构特点已为人们所熟知，并且它们都是用于手动非同步组合式机械变速齿轮箱的标准部件。为了提供本发明的半自动传动系统。在标准传动结构上增加了速度传感器48和50，并且为每一变速滑杆增加了一对双位置传感器278和280、282和284、286和290。传感器278、280、282、284、286和290分别与变速滑杆104、106和108上的传感器凹槽或斜坡结构146、148、150、152、154和156联合作用。每一双位置传感器基本上以相同的方式和与应有关的传感器凹槽或斜坡结构联合作用，对这种组合，下面仅详细描述其中的一种。每一传感器都有一向里延伸的可轴向移动的柱塞292，该塞向里朝着有关的传感器凹槽结构延伸。每一传感器柱塞都有一锥尖294，它基本上和凹槽结构上的补充表面296和298联合作用。凹槽表面296或298将与有关的向外移动的传感器的柱塞292的锥尖贴紧。在变速滑杆沿轴向移到某一轴向位置的任何时候都是如此，该轴向位置位于变速滑杆无轴向移动的空档位置(或中心位置)和变速滑杆轴向移动(仅在某一方向上)的最远位置之间，在该最远位置上，刚性离合器完全啮合。因此，变速滑杆、变速拨叉和所带的牙嵌式离合器元件，自空档位置向某个具体的齿轮的啮合位置的轴向移动，或者从某一具体齿轮的全啮合位置向空档位置的轴向移动，都将在与之有关的双位置传感器中产生信号。当变速滑杆位于空档位置或处于轴向移动的最远位置(对应于一有关的刚性离合器的啮合)时，这些传感器将不会产生指示柱塞元件向外移动的信号。
在本例中，传感器278、280、282、284、286和290，分别与齿24，82、84、86、88和96与主轴26的啮合和脱开有关。作为示例，参见图8，变速滑杆104带动变速拔叉98轴向移动，从如图所示的位置向左使刚性离合器24C啮合，向右使刚性离合器82C啮合。双位置传感器278与离合器24C、齿轮24有关，而双位置传感器280与离合器82C、齿轮82有关。齿轮24或齿轮82的啮合或者脱开将分别不由传感器278和280检测。
假定控制器44按布尔逻辑工作，而且双位置传感器在且仅在各柱塞向外移动时产生一信号，下面将叙述这种功能。参见图8，在如图所示的位置，变速滑杆104位于无轴向移动的(空档)位置，传感器278和280的柱塞没有向外移动，因此没有信号产生。传感器278和280没有信号输向控制器时就表明，相对于此时的变速滑杆104来说，变速箱处于空档状态或者离合器24C或82C中的某一个处于完全啮合状态。如果变速滑杆104向左移动，由于斜坡296的作用，柱塞292将向外移动，使传感器278产生一个信号，而传感器280因为它的柱塞没有向外移动则不产生信号。自传感器278输向控制逻辑电路的信号指示发生了下列两种情况中的某一种情况即变速箱要么从空档状态变到刚性离合器24C啮合的状态，要么变速箱从刚性离合器的啮合状态变到空档状态。因此，利用一对轴向位移的双位置传感器和每个变速杆上的联动传感器斜面，将给控制逻辑电路提供一个由车辆驾驶员决定的一特殊的刚性离合器啮合还是脱开的信号。当然，那些仅控制单个离合器的变速滑杆则仅需要一个传感器斜面组合结构。
当然，一个具体的双位置传感器没有信号，可视作第一信号，它指示传感器处于第一位置;而该传感器有信号，则可传感器处于第二位置。
因此，通过双位置传感器278、280、282、284、286和290和之有关的斜面结构146、148、150、152、154和156的组合提供了一种装置，该装置可检验驾驶员究竞选择了手动啮合或脱开哪个主传动部分齿轮。
当检测到正试图或已选定要使一具体的离合器啮合或脱开时，中央处理器44将发出两个动作命令，即使有关的刚性离合器的牙嵌式离合器元件同步;和在这种同步的实现或保持被检测到之前，阻断或阻止变速滑杆的轴向移动。当然，在使离合器从完全啮合位置向空档位置移动的情况下，同步运动已得以实现，因此，阻止机构仅在瞬间被使用。在没有任何信号时，即指示某个刚性离合器完全啮合或变速箱处于空档状态，此时阻止机构最好也处于操作状态。
这种有选择地阻止变速滑杆轴向移动的机构，相对地说是简单的，最好与现成的空档联锁空档检测组件254连用，由中央处理器44控制。这种阻止机构处于操纵状态时，允许变速滑杆有足够的轴向自由窜动量，该窜动量能使与一具体齿轮有关的传感器斜坡表面296或298推动传感器柱塞292向外移动，而柱塞292与所选择的具体齿轮有关;但是阻止机构将弹性地阻止那种是以使所选定的、先前已脱开的齿轮再啮合的轴向移动。
需要附加到现有标准变速箱结构上的变速滑杆阻止机构304包括一可轴向移动的杆件306，该杆件有一锥尖308，该锥尖与空档指示器活塞262上的补充锥面310结合;因此，阻止机构在某一轴向位置上，将指示器活塞262弹性地向里偏置以阻止所有变速滑杆104、106和108的轴向移动，至少是变速杆从中心位置向轴向位置的移动。在它的别的轴向位置(如从图9所示)的位置上，阻止杆306无论如何也不会干扰或阻止联锁和空档检测组件254的正常作用。阻止杆306的阻止位置的弹性设定是通过一电磁控制阀308和一阻止器致动器活塞331来产生的。当然，电磁控制阀308由中央处理器44来控制。构件310和308的联合锥角，以及306上的一斜面结合的调节活塞311上的锥角，活塞腔311中由电磁阀308控制的流体压力，均通过选择，以通过杠杆30使杆306被置于它的第二位置，因此，在此位置时，机构304阻止但不是禁止变速滑杆的变速，从而给操作者提供了即使在没有同步或者系统没有使杆复位能力的情况下实现变速的能力。
在柱塞或者杆306可直接由电磁阀308的流体操纵时，出于容易维修保养阻止机构304的目的，最好是采用图示的结构。而且，阻止机构可以直接作用于联锁柱塞258或260。
由于每一变速滑杆使用了一对空腔传感器和协同动作的一对传感器斜坡结构，所以允许使用相对简单的双位置(通一断)传感器。当然，通过使用一种更加复杂的传感器斜坡结构，就使每个变速滑杆使用一种单个传感器。
传感器致动器52给中央处理器44提供了一个指示操作者已起初变速滑杆使其轴向移动的信号，该轴向运动涉及一具体的齿轮从空档位置向啮合位置的移动或者此具体的齿轮从啮合位置向空档位置的移动。当然在某一给定时间从一个以上的选择传感器接收到的信号可能是一个错误的信号。
中央处理器44具有一种逻辑功能，即在没有任何信号的情况下(没有信号表示主传动部分18或处于空档状态或处于某一变速比的全啮合状态)，阻止机构304被驱动以阻止各变速滑杆离开当前位置。当然，在啮合状态或者空档状态时，空档联锁器或阻止机构即使能防止或者阻止各变速滑杆的轴向移动，也不会禁止或者阻止各变速滑杆的足以使各传感器动作(即向里移动)的移动。当从某一传感器收到指示一个具体的齿轮的啮合或脱开已被起动的信号时，就计算与此时的啮合速比有关的牙嵌式离合器元件的各种速度，以确定它们之间是否已达到同步旋转。当这种同步旋转被检测到时，阻止机构在来自传感器的信号停止之前就退动，该信号指示变速齿轮已完全啮合或者变速箱处于空档状态。如果同步旋转没有被检测到，中央处理器44将开动动力同步组件10或一输入轴或输入制动组件，以达到和保持同步旋转，然后阻止机构将退动。
我们已经知道，在用图说明的实施例中，当主传动部分18以任一可选的变速比完全啮合时，阻止或阻断装置的操作不会显著地阻止已啮合的变速齿轮的脱开。然而，利用逻辑线路(在该线路中，阻断装置在各双位置传感器都没有信号时被驱动)，通过从无位移位置移动到一中间位置，然后返回到无位移位置而不进入啮合，在逻辑性能方面产生错误的潜在可能性就被消除了。
虽然已在某种详细程度上描述了本发明，当然，在不背离下面权利要求
中所规定的本发明精神和目标的情况下，可对其中的各种部件进行更替或重新安排。
权利要求
1.一种型式的半自动机械变速齿轮传动系统(11)包含一个机械变速齿轮箱(12)，它包括一变速箱壳体(68)，一输入轴(22)，它旋转地支承在所说的壳体上并通过一非刚性联轴器(16)由一发动机(14)驱动，一旋转地支承在所说的壳体上的输出轴(28)，和一组可选择的变速齿轮(82、84、86、88)，在某一时刻可选择其中一个变速齿轮，通过非同步刚性牙嵌式离合器组件(82C、84C、86C、88C)和第一传动元件(26)啮合，从而在所说的输入轴和输出轴之间得到一组手动选择的变速比，所说的每丈个牙嵌式离合器组件都包括与所说的第一传动元件旋转地联接)的第一组牙嵌式离合器元件(82B、84B、86B、88B)以及与第二传动元件旋转地联接的第二组牙嵌式离合器元件(82A、84A、86A、88A)，每一个所说的第一组牙嵌式离合器元件作相对于所说的第一传动元件作轴向移动；使所说的非刚性联轴器结合和脱开的手动操作装置；使被选变速齿轮与所说的第一传动元件啮合和脱开的手动操作变速装置(30、32)，所说的变速装置至少包括一个轴向移动的变速滑杆(104、106、108)，该变速滑杆被支承在变速滑杆壳体组件(36)中以作轴向移动，组件(36)装在所说的变速箱壳体上，所说的变速滑杆带有变速拨叉(98、100、102)，且拨叉轴向地固定在它上面，拨叉有选择地使所说的第一组牙嵌式离合器元件中的至少一个，相对于所说的第一传动元件作轴向移动；用来检测所选择的具体变速齿轮的一致性的选择检测装置(278、282、286)，该具体变速齿轮与所说的第一传动元件手动啮合或脱开，并提供一指示信号；用来检测所说的第一和第二传动元件的旋转速度并提供指示信号的第一和第二旋转速度传感器(48、50)；用来有选择地改变所说的第二传动元件和第二牙嵌式离合器元件旋转速度的可选择地操作的动力同步器组件(10)；具有输入装置的中央处理器(144)，该输入装置用来接收来自所说的选择传感装置和第一、第二旋转速度传感器的输入信号，处理装置根据预定的逻辑规则，来处理所说的输入信号，另外还有输出装置，用来发出输出信号，这些信号中，至少包括一个用来操纵所说的动力同步器组件的输出信号。所说的半自动机械变速齿轮传动系统的特征在于变速滑杆轴向位移阻断装置(254)，与所说的变速滑杆壳体组件有关并受所说的中央处理器的命令信号控制，所说的阻断装置包括一阻断元件(262、306)，在该元件的第一位置上，不阻止所说的变速滑杆的轴向移动，在该元件的第二位置上，可弹性地阻止所说的变速滑杆自空档无轴向位移的位置向有轴向位移位置的轴向移动，因此，在有轴向位移的位置上至少有一个有关的刚性牙嵌式离合器组件啮合，所说的阻断元件在所说的阻断装置处于被操纵状态时被迫弹性地移到第二位置上。
2.如权利要求
1所述的半自动机械变速齿轮传动系统，其中所说的变速滑杆壳体组件包括一组基本上平行的变速滑杆，它们支承在所说的变速滑杆壳体组件上并可独立地作轴向移动;每一个所说的变速滑杆都带有一与它轴向固定的单个的变速拔叉，并且有一个无轴向位移的位置，在该位置上，至少有一个装设在该处的第一组牙嵌式离合器元件不与和它有关的第二组牙嵌式离合器元件相啮合，并且至少有一个轴向全位移的位置，在该位置上，至少有一个装设在该处的第一组牙嵌式离合器元件与和它有关的第二组牙嵌式离合器元件相啮合;还包括空档联锁装置(258、260、262)，它有一组联锁位置，所说的联锁装置在每一个联锁位置上都能防止除一个之外的所有所说的变速滑杆离开无轴向位移位置的轴向移动;所说的阻断元件弹性地使所说的联锁装置偏置而进入所说的一组联锁位置中的某一联锁位置，并与所说的联锁装置联合作用，弹性地阻止所有变速滑杆离开无轴向位移位置的轴向移动。
3.如权利要求
2所述的半自动机械变速齿轮传动系统，其中所说的手动操纵的变速装置包括一手动操纵的变速杠杆，所说的联锁机构包括一位于所说的变速滑杆壳体组件上并基本上与所说的变速滑杆轴线成垂直地延伸的孔，至少有一个联锁柱塞滑动地插入其中，柱塞上带有斜坡表面，在变速杆处于无轴向位移的位置时，这些表面与所说的变速滑杆上的补充的联锁凹槽斜坡表面(162、164、166)配合，所说的变速滑杆上的所说的所有联锁凹槽与所说的孔对齐。
4.如权利要求
3所述的半自动机械变速齿轮传动系统还包括一空档传感器(264)，该传感器有一向里偏置的空挡传感器柱塞，该柱塞与所说的联锁机构联合作用，并在任一所说的变速滑杆发生离开所说的无轴向位移位置的轴向移动时，在向外的方向上受力，所说的阻断元件在第二位置时，向里弹性地加力于所说的空挡传感器柱塞。
5.如权利要求
4所述的半自动机械变速齿轮传动系统，其中所说的阻断装置有一液体驱动活塞(311)，它使所说的阻断元件偏至第二位置上。
6.如权利要求
5所述的半自动机械变速齿轮传动系统，其中所说的流体驱动活塞与所说的联锁孔不同心。
7.如权利要求
1、2、4所述的半自动变速箱，其中，在所说的阻断装置处于操纵状态时，所说的手动操作变速装置能够非破坏性地加力，使所说的阻断元件从第二位置移到第一位置。
8.如权利要求
2所述的半自动机械变速齿轮传动系统，其中至少有一个所说的变速滑杆中的第一变速滑杆(104)和变速拨叉，拨叉带有两个第一组牙嵌式离合构件(24B、82B)，它们轴向设置;所说的第一组变速滑杆有一无轴向位移的位置，一个全轴向位移的第一位置，其中所说的第一变速滑杆沿第一轴向方向移动，使所说的第一组牙嵌式离合器元件中的某一元件和与它有关的第二组牙嵌式离合器元件啮合;所说的第一组变速滑杆还有第二个全轴向位移位置，在该位置上，所说的第一变速滑杆沿另一个轴向方向移动，使另外的第一组牙嵌式离合器元件和与它有关的第二组牙嵌式离合器元件啮合;所说的选择传感装置包括第一(278)和第二(280)两个双位置传感器，每一个双位传感器都有一个用于提供第一信号的第一位置和用于提供第二信号的第二位置;所说的双位置传感器被偏置于第一位置;所说的第一传感器与所说的第一变速滑杆上的第一传感器斜坡结构联合作用，使得当且仅当所说的第一变速滑杆被轴向地置于所说的无轴向位移位置和第一个全轴向位移位置之间时，仅仅是把所说的第一传感器从第一位置移向第二位置;所说的第二传感器与位于所说的第一变速滑杆上的第一轴向位移传感器斜坡结构联合作用，使得当且仅当所说的第一变速滑杆被轴向地置于所说的无轴向位移位置和第二个全轴向位移位置之间时，仅仅是所说的第二传感器从第一位置移至第二位置，这里，每一个第二信号都是输给所说的中央处理器的手动选择信号及一个具体的变速齿轮啮合或脱开的起动信号。
9.如权利要求
8所述的半自动机械变速齿轮传动系统，其中所有所说的牙嵌式离合器组件都有一个单独的双位置传感器和相应的传感器斜坡结构。
10.如权利要求
9所述的半自动机械变速齿轮传动系统，其中所说的中央处理器逻辑规则，借助于接收到的第二信号而起作用，从而命令处理所说的第一和第二速度信号，以确定与所选择的具体变速齿轮有关的第一组和第二组牙嵌式离合器元件的旋转速度，发出使所说的动力同步器组件动作的命令，以达到和保持与所选的变速齿轮有关的牙嵌式离合器的各元件的同步旋转;如果没有检测到所说的牙嵌式离合器元件的基本上同步的旋转，就驱动所说的阻断装置;当检测到所说的牙嵌式离合器元件的基本上同步的旋转，就使所说的阻断装置退动。
11.如权利要求
10所述的半自动机械变速齿轮传动系统，其中所说的逻辑规则包括命令在全部第二信号都没有的情况下驱动所说的阻断机构。
12.如权利要求
8、10、11所述的半自动变速系统，其中所说的阻断装置在被驱动时，允许所说的变速滑杆有足够的不被阻止的轴向移动，以使所说的传感器斜坡将所说的双位置传感器移动到第二位置。
13.如权利要求
8所述的半自动变速箱，其中所说的动力同步器组件可独立于所说的发动机而工作。
14.如权利要求
8、10或11所述的半自动机械变速齿轮传动系统，其中所说的第一信号中包括一种没有信号的情况，所说的第二信号中包括出现一个信号的情况。
15.如权利要求
8所述的半自动机械变速齿轮传动系统，其中所说的手动操纵的变速装置包括一手动操纵的变速杠杆，所说的联锁机构包括一个位于变速滑杆壳体组件上的，在垂直于所说的变速滑杆轴线方向延伸的孔，该孔内至少有一个可以滑动地插入的联锁柱塞，柱塞上有斜坡，这些斜坡与所说的变速滑杆上的所说的联锁凹槽补充了斜坡联合作用，在变速滑杆处于无轴向位移的位置时，变速滑杆上的所有的联锁凹槽与所说的孔对齐。
16.如权利要求
15所述的半自动机械变速齿轮传动系统，进一步包括一空挡传感器，该空挡传感器又包括一向里偏置的空挡传感器柱塞，在任一变速滑杆产生轴向移动而离开无轴向位移的位置时，该柱塞与所说的联锁机构联合作用，并被迫向外移动;所说的阻断机构包括向里弹性地加力于所说的空挡传感器柱塞的装置。
17.如权利要求
8或16所述的半自动变速箱，其中所说的手动操作的变速装置能够非破坏性地使所说的阻断元件在所说的阻断装置处于被驱动的状态时，从第二位置向第一位置移动。
18.如权利要求
2或8所述的半自动机械变速齿轮传动系统，其中所说的机械变速齿轮箱包括一个组合式变速箱，该变速箱有一与辅助传动部分串联耦合的主传动部分;所说的包含主传动部分主轴的第一传动元件;所说的包含一根由所说的输入轴驱动的主传动部分中间轴的第二传动元件;一组主传动部分轴点轮，这些点轮固定在所说的主传动部分中间轴上并随中间轴一起旋转，同时与所说的变速齿轮恒定啮合;所说的辅助传动部分至少包括一个由所说的主轴驱动的辅助部分中间轴;所说的动力同步器组件与所说的主传动部分中间轴驱动连接。
19.如权利要求
2或8所述的半自动机械变速齿轮传动系统，其中所说的第一组牙嵌式离合器元件上具有以花键和主轴联接的套环，可和主轴一起旋转，同时也可有选择地相对于主轴作轴向移动;所说的第二组牙嵌式离合器元件上有牙点，并与所说的变速齿轮做成一体。
20.如权利要求
8、10或11所述的半自动机械变速齿轮传动系统，进一步包含一个非刚性联轴器状态传感器，用来检测所说的非刚性联轴器是处于啮合状态还是脱开状态，并且给中央处理器提供有关检测结果的信号;所说的逻辑规则包括;仅在检测到所说的非刚性联轴器装置脱开时，才能发出的动力同步器组件的可选操作命令。
专利摘要
一种半自动机械变速齿轮传动系统包括一个手动操作的非同步机械变速齿轮箱(12)；一组双位置传感器，这些传感器与传感器斜坡联合作用，用来检测一具体的变速齿轮的啮合或脱开的手动选择情况；用来检测牙嵌式离合器元件的旋转速度的速度传感器；一个动力同步器组件；和与联锁/空档检测组件有关的阻断装置，在与选择变速齿轮的牙嵌式离合器元件没有达到同步旋转时，阻断装置就阻止各变速杆滑杆离开无位移位置轴向移动。
文档编号F16H59/68GK86103135SQ86103135
公开日1986年11月26日 申请日期1986年5月6日
发明者迈克尔·詹姆斯·胡金斯, 蒂莫思·约翰·莫查克, 阿兰·理查德·戴维斯 申请人:伊顿公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan