[发明专利]手动同步换档辅助装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器的变速器，并且尤其涉及一种用于该变速器的同步换档的集成式机构。

背景技术

许多作业机器是由诸如发动机或电动机之类的动力产生机构驱动的，并且该动力产生机构向变速器提供动力，用于在多个档位或范围内对该机器进行换挡。变速器可以是自动控制的、半自动控制的、或手动控制的。在例如手动控制式变速器中，机器操作者可通过一个或多个控制器输入装置控制变速器的换档。控制器输入装置可包括操纵杆、变速杆、踏板、按钮、开关等。

变速杆，例如，可以被手动地在操作者接口中的每个档位或范围之间移动。对于本公开内容而言，档位或范围是可以互换使用的并且它们中的每一个都指的是由操作者或变速器作出的选择，该选择用于在不同的传动比或齿轮比之间进行换挡以实现理想的机器性能。例如，变速器可以在驻车档、空档、第一档位、第二档位等之间进行换挡。操作者接口可以相应地识别每个档位或范围，并且操作者可以将控制杆或操纵杆移动到理想的档位或范围，除了被结合到变速器的换档中的安全性或预防性措施之外(例如，在机器的地面速度达到阈值速度之前不允许变速器被换挡到驻车档)。

根据操作者接口和所进行的换档的类型，某些换档可能需要延长的时间周期才能完成。例如，在减速换档时，机器可能正在以高地速行驶。然而，操作者可能需要换到较低的档位或范围以在较低的地速下操作，但在这样做的过程中，换挡可能花费比其它档位长的时间才能完成。而且，机器操作者可能必须施加更大的力以将变速杆或操纵杆移动到较低的档位或范围。延长的换档时间和移动变速杆所需的更大的力可能是不理想的，尤其对于机器的操作者而言。

因此，需要提供一种能够更快地实现不同档位并需要机器操作者更少的力的变速器。

发明内容

在本发明的示例性实施例中，提供了一种换档组件，用于在多个档位之间对变速器进行换档。所述变速器包括外壳和设置在外壳内的多个拨叉导轨。该组件包括适于被移动以在所述多个档位中的两个档位之间产生换档的用户输入装置和连接到所述用户输入装置的轴。用户输入装置的运动产生该轴的第一运动。该换挡组件还包括可移动地连接到所述轴的第一换档元件，其中所述第一换档元件伴随着所述轴运动并且被配置成与所述多个拨叉导轨接合。第二换档元件连接到所述轴，其中第二换档元件伴随着所述轴运动。该组件还包括控制阀，该控制阀被设置成与所述第二换档元件流体连通。所述控制阀响应于用户输入装置的运动而被可操作地控制，以将流体引导至第二换档元件以引起所述轴的第二运动。

在该实施例的一个方面中，所述轴和第二换档元件被设置在所述外壳的内部。另一方面，第二换档组件包括活塞杆和活塞，从而活塞杆的一端连接到所述活塞并且活塞杆的相反端连接到所述轴。此外，活塞被设置成与控制阀流体连通。在一个不同的方面中，第二换档元件包括轴环部分和叉部分，所述轴环部分连接到所述轴并且所述叉部分连接到所述杆。另一方面，换档组件包括连接到所述叉部分的销，其中所述活塞杆包括被可滑动地连接到所述销的轴环。此外，活塞的运动液压地引起所述第一换档元件和第二换档元件的大致同步的运动。换档组件还可包括电连接到所述控制阀的至少一个激励装置。

在另一实施例中，一种机器包括适于接收用户输入的换档杆和被配置成在多个档位之间对所述机器进行换档的变速器。该变速器包括外壳和拨叉导轨组件。所述轴可运动地连接到换档杆，其中所述轴被配置成响应于换档杆的运动而线性地或旋转地运动。此外，第一换档元件连接到所述轴，从而该第一换档元件伴随着所述轴运动以接合拨叉导轨接合，从而引起换档操作。此外，第二换档元件连接到所述轴，其中第二换档元件伴随着所述轴运动。所述机器还包括一端连接到第二换档元件的活塞杆、连接到所述活塞杆的活塞、和被设置成与所述活塞流体连通的阀，其中所述阀被控制以将流体引导至所述活塞以响应于换档杆的运动而引起第二换档元件的运动。

在该实施例的一个方面中，变速器包括流体供给装置和被限定在流体供给装置与活塞之间的流体通路。所限定的流体通路包括第一通道和第二通道，所述第一通道被限定于所述阀和活塞的第一侧之间，所述第二通道被限定于所述阀和活塞的第二侧之间，其中所述第一侧与所述第二侧相反。与之相关地，在第一位置中，所述阀被设置在变速器中以引导第一通道中的流体沿第一方向移动所述活塞；以及在第二位置中，所述阀被设置在变速器中以引导第二通道中的流体沿第二方向移动所述活塞。这里，活塞沿第一方向的运动引起第一换档元件和第二换档元件的顺时针旋转运动，并且活塞沿第二方向的运动引起第一换档元件和第二换档元件的逆时针旋转运动。