本发明涉及阻挡式牙嵌式离合器组件，特别是涉及经过改进的阻挡式牙嵌式离合器组件。

在美国专利US4440037中公开了一种上述类型的阻挡式牙嵌式离合器组件，在这种组件中需要大的换挡力和准确信号，而换挡力仅由执行机构产生。在预选位置使阻挡件集合一起的力仅由弹簧产生，而且它不能限定离合器部件在轴向上的左向运动位置。由于推动阻挡元件互补斜面接触的轴向力大小受弹簧力的限制，不能提供换挡情况的精确信号，例如当离合器部件和带动它的弹簧移至预定的位置上时，执行机构的活塞便已达到它的执行极端位置。

本发明的目的是提供一种改进的阻挡式牙嵌式离合器组件，在该组件中，除了弹簧之外，在轴上还安装一个第二刚性止动件，它可强制地限定阻挡式离合器部件的轴向运动，使得其中的执行机构在阻挡件和离合器部件位于预选位置上时仅处于充分移动和未移动位置的中间处。当离合器机构不起阻挡作用时，以及当离合器部件轴向啮合时，执行机构以及在轴向方向上固定在它上面的离合器部件，即可自由地移至充分移动位置处。因此，执行机构移至它的充分移动的位置处的状况，是离合器挂挡的准确信号，而不仅是预选或换挡。另外，处于静止的预选位置上时，斜面上的轴向挂挡力全部是由执行机构和弹簧力产生的而不仅仅是由弹簧产生的。

通过对优选的实施例和附图的详细说明，将对本发明的上述目的，其它目的和优点有所了解。

图1所示为-“4×3”12速的半阻挡式变速器的示意图。其中采用了本发明提出的改进型阻挡式牙嵌式离合器组件。

图2所示为图1所示变速器的部分断面图。

图2A所示为本发明提出的另一实施例的部分断面图。

图3所示为图1所示变速器换挡图的示意图。

图4所示为图1所示变速器小速比副变速器中使用的牙嵌式离合器阻挡组合件的局部断面放大图。

图5所示为阻挡件和牙嵌式离合器处于同步又与换挡情况下的局部视图。

图6所示为图4所示阻挡件的局部视图。

图7所示为沿图6所示箭头7-7方向所取的视图。

图8所示为图1所示变速器的主控制器和变速杆手轮的顶视图。

图9A、9B和9C分别表示发明提出的阻挡式牙嵌式离合器组合件处于空挡、预选和挂挡位置时的情况。

图10A、10B和10C分别表示出一典型的先有技术阻挡式牙嵌式离合器组件，处于空挡、预选和挂挡位置时的情况。

最佳实施例的描述

为方便起见，在下面的说明中将使用一些术语，仅供参考，但并不受此限制。“向上”，“向下”、“向右”和“向左”等词句，是指参考附图中的方向。词句“前方的”和“后方的”是指变速器的前端和后端，这与变速器在车辆中通常安装的方向是一致的，并分别是图1所示的变速器的左侧和右侧。词句“向内”和“向外”分别指趋向和离开装置和所指零件几何中心的方向。所述术语包括上面特意指出的词句，它们的派生词句以及类似的词句。

在图1～3中，示出了-“4×3”共12个前进速度的，半阻挡，小速比副变速器式的复合变速器10。它包括一主变速器12和一副变速器14，它们按顺序连接在一起。它们中的每一个都有一些可供选择的速度和动力传送途径。主副变速器都安装在常见的外壳16中。尽管本发明提出的阻挡式牙嵌式离合器组件，特别适用于如图所示的变速器10那样的半阻挡式变速器，这种组件还可以适用于图中的滑动离合器套环56，58和60，与主轴28以花键连接，这样便可在轴向方向上移动，且可以一起旋转。

滑动离合器套环56，可借助拨叉62沿轴向滑动，将齿轮52接合到主轴上。滑动离合器套环58可借助拨叉64沿轴向滑动，将齿轮50或48接合到主轴上。滑动离合器套环60可借助拨叉66沿轴向滑动，将齿轮46接合到主轴上，或者将输入齿轮22（从而使输入轴18）接合到主轴上。拨叉62，64和66固定在拨杆或拨轨上（仅示出了它们中的一个68）。已知的拨杆壳体组件70，由一普通的变速杆操纵。本发明还可应用于这种变速器，它采用远距机械操纵的、电的或液压的拨动机构，以代替拨杆壳体70和变速杆本发明也可应用于全自动，或半自动变速器和变速器系统。

弹性斜面离合器部件116，118和120，以花键与主轴28连接。这种装置可一次一个，根据选择，分别地将齿轮108，110和112接合到主轴28上。离合器部件116在弹簧130作用下可在轴向上移动，它在轴向的移动，由刚性止动块134限定。在安装于主轴上的弹簧136作用下，离合器部件118和120沿轴向相互分开地移动，它们在轴向上的移动，由止动块138和140限定。

由拨叉142使齿轮112在轴向上移动。拨叉142由换挡工作缸组合件144带动。主轴齿轮108和110借助环146连接起来，在轴向它们可一起移动，但可独立旋转。由拨叉148使它们在轴向上移动。拨叉则由换挡工作缸组合件150带动。换挡工作缸组合件144和150构成了远距伺服机构152。由它可使齿轮108，110或112，一次一个，根据选择顺序与主轴28啮合。当然，使齿轮112与主轴28啮合，可有效地使主轴28直接与输出轴74连接起来。

最好由一主控制装置，例如固定在变速杆上的选挡手轮154（见图8），控制伺服机构152。典型的情况是，主控制选挡手轮154包括一可动部件，例如按钮156，或者肘杆，它们有三个位置（“1”、“2”和“3”）。利用这种装置，即可选定一个副变速器动力传送路径，或者速度。典型的是，副变速器的主控制器154，和伺服机构152，是液压和（或）电控制的，并装设有适宜的主从阀门和（或）线路。

本发明提出的阻挡式，借助弹性力压紧的离合器一阻挡件组件的细节可参见图4-7。

弹性阻挡式牙嵌式离合器安装在可拨动的主轴齿轮和副变速器之间，其上装有弹性件以确保它们的啮合。参见安装在副变速器14中，主轴齿轮108和主轴28之间的刚性牙嵌式离合器。所述牙嵌式离合器，整体上标为156，包括有一环状离合器套环，或离合器部件116。它套在主轴28上。离合器套环116有一内花键158。此花键与主轴28上的外花键160连接，从而使离合器套环116与主轴28能一起旋转。然而，套接的花键158和160，仍可使 离合器套环116在轴向方向上相对于主轴28自由滑动。将离合器套环116安装到主轴28上，使它们之间可相对滑动，但不能转动的其它方法，也是可采用的。止动环134安装在主轴28外围上加工出的槽中，其位置可使它与离合器套环116接触，并限制后者在轴向的向右移动位置。环116通常借助于一弹簧130，利用其弹性，可靠地紧压在止动环134上。

离合器套环116上加工有外齿162，它们能很好地与主轴齿轮108上的内齿164啮合。内齿164又是离合器组合件156的其它牙嵌式离合器部件。离合器套环116上的齿162是有斜度的（166处）。主轴齿轮108上的齿164的前端，在168处同样也是有斜度的。有斜度的锥形表面，最好与主轴28的纵轴线呈30°～40°的角度。弹簧130的另一端，借助弹性系统紧压在固定于主轴28上的弹簧座部件169上。

齿162中有部分齿（其数目是经过选定的，例如3个）局部切去，以便容纳阻挡环，后面将予以说明。这样，在齿局部切除之后，便形成一在轴向方向上缩短的或切去了一部分的齿170，以便与阻挡环配合。

关于相对来说不变形的阻挡件，也称为阻挡环，如图6和7所示。它们中的一个，124，包括有一个套在离合器部件116上的环，以及适当数目的（此处为3对）径向向内的凸齿172和174。当这些凸齿位置适当时，将会与上述的外齿相啮合。向内伸出的凸齿172和174的侧面修整成型面，以便与齿162的相邻面靠合。该凸齿伸入其两侧局部切除的齿170与齿162之间的空间内。每对凸齿172和174在圆周方向上的尺寸小于部分切去的齿170 在圆周方向上相应的空间尺寸。这样，阻挡环124相对于离合器部件116，可作有限的，或顺时钟方向上，或逆时钟方向上的旋转（从图5所示的位置看）。在图5中，凸齿172和174之间的间隔与部分切去的齿170对准。当阻挡件的凸齿172或174与离合器齿162接触时，便将使这种相对转动停止，并使阻挡件124随同离合器部件116转动。然而，向内凸出的凸齿172和174之间的间隔宽于对应的齿170在圆周方向上的尺寸，这样，当位置适当，具有同步性时（或更准确地说，当离合器部件间的相对速度达到同步时），则凸齿172和174将等距地跨在齿170两侧，从而使离合器部件116可沿轴向穿过阻挡环124，但不越过此环，以便能与其对应齿轮啮合。

参阅图6，7时可以看出，阻挡件的凸齿172和174是有斜度的，如在176和178处。部分切去的齿170的端面最好也加工成斜度或斜面180和182，它们与阻挡环的凸齿172和174上的斜面176和178是互补的。斜面176，178，180和182的角度183是这样选定的，即当主变速器12已啮合时，阻挡件的凸齿和部分切去的齿，将保持在正确的阻挡位置上。当主变速器已分离时，即空档时，以及已选好副变速器的档时，在接触力（下面将详述）的作用下，将使阻挡件和离合器处于非阻挡位置（在使离合器116，阻挡件124和（或）主轴28产生相对转动的情况下）。相对于一平面P（它与主轴28的旋转轴线垂直）的斜面角183在15°～25°之间，最好在20°左右。

环124的径向内侧可加工有一内向的槽184，内装一弹性环186，其内径稍小于齿162的外径。这样，当零件安装后，环 186将向外稍变形些，从而对所述齿162的外表面产生一个轻的，但大小一定的压力。因为环186与槽是松配合的，因而与槽184的壁仅有很小的摩擦。这样，便在阻挡环124和离合器环116之间，产生一很大的轴向运动阻力，但它们之间的相对旋转运动的阻力是微不足道的。

阻挡环124的径向外表面为一圆锥面188，其位置可使此面与齿轮108的内径表面的一同样圆锥表面190接合。由于上述的轴向阻力极大，因而表面190带动阻挡件124旋转的力，远大于阻挡件124和离合器部件116之间的转动阻力。止动环192可在离合器环116脱离齿合时（见图4，向左），限制阻挡件124脱离圆锥形表面190。

本发明提出的改进的阻挡式牙嵌式离合器组件，与先有技术的不同点在于：安装一刚性件，用以限制离合器部件116，在轴向方向上远离开过去使用的止动件134。如图4所示，用于限制离合器部件116轴向运动的另一零件是环200。当然，也可以使用其它种限制离合器部件116，118或120轴向运动的部件。附加的止动部件需这样放置，当止动部件170，172和174处于阻挡或非对准位置时，离合器部件116，以及齿轮108，执行机构150和拨叉148，都被限制或停止在轴向的某一位置时，该位置小于执行机构150向左全位移的位置。

本发明提出的阻挡式离合器组件的的操作和特点，从图9A～9C与图10A～10C的对照比较中可以看出来。图10A～10C示出了先有技术中典型的阻挡离合器组合件156的结构和功能。

先有技术中的阻挡式离合器组合件156′，与组合件156的区别仅仅在于：前者没有刚性止动件200，或者一功能相当的部件。因此，对组合件156′的细节将不予以详述，对同样的部件，所用标号也是一样的（用号“′”加以区别）。

简言之，图9A和10A表示离合器组合件156和156′的空挡位置，图9B和10B表示预选位置，而图9C和10C则表示挂挡位置。

首先看一下先有技术阻挡式离合器组合件156′（图10A～10C）。齿轮108′可由拨叉148′和执行机构150′（由一气缸204′和活塞206′组成）带动，在轴向方向上向左移动，并压紧弹簧130′。因为活塞206′是一双位装置，当希望齿轮108′与主轴28′啮合时，则活塞206′将借液压推动向左，达到如图10B和10C所示的位置。

当在预选位置时，活塞206′将推动齿轮108′全部进入啮合位置。活塞也移到其极端位置。部件170′，172′和174′产生的阻挡作用，以及阻挡件124′相对于离合器部件116′，处于它的阻挡时的圆周上位置，将使离合器部件116′的离合器齿112′，与齿轮108′的离合齿164′脱离开。当阻挡件124′（倾向与齿轮108′一起旋转）相对于离合器116′旋转时，将使阻挡各部件对准，从而使齿轮108′和轴28′经过同步旋转瞬间，式离合器将变成非阻挡式的，在压紧的弹簧130′的弹力作用下，快速与齿轮108′啮合，如图10C所示。

先有技术组合件156′的缺点是：在预选位置（图10B），使阻挡件（170′，172′，174′）集合一起的力，仅由弹 簧130′产生，而且，如果采用有阻挡件的非阻挡斜面的话，在某些些情况下，此弹簧力也许不够大。另外，对半自动或全自动变速器系统而言，也许需要对挂挡情况进行监测。在采用传感部件208′监测执行机构活塞206′已移到极左位置时，它将给出一信号，此信号将指出是预选还是挂挡，而不是仅指出挂挡。

图9A-9C示出了本发明提出的改进的阻挡牙嵌式离合器组合件156的操作情况。可以看出，组合件156和156′，无论在空档位置（图9A和10A），还是在挂档位置（图9C和10C），在操作和功能方面都是相同的。然而，在图9B所示的预选位置中，刚性止动件200可限定离合器部件116阻挡件124齿轮108，拨叉148和活塞206在轴向方向上的左向运动。

图9B中所示的对轴向运动的限定，有两个好处。当离合器116阻挡件124和齿轮108的轴向运动，由于止动件200的作用停止时，可利用使活塞206向左运动至它的极端位置的力，以便提供作用于非阻挡作用斜面176，178，180和182上的附加轴向力。从图9B上还可看到，直到实际挂好档之后，传感部件208才给出活塞206已达极限位置的信号。

因此，由于安装了一刚性止动件200，或者延伸件202，当阻挡件相对于离合器处于阻挡部位时，也实现了刚性地限定离合器部件116，阻挡件124，齿轮108和执行机构206向左做轴向运动的位置。此位置未到全挂档时，上述部件向左移动的位置。这便可以利用执行机构的将被作用于阻挡件非阻挡斜面上的力，以及（或）执行机构的轴向位置作为挂档的准确指示。

虽然本发明对其优选方案所做的说明常有一定程度的特殊性，但 可以了解，所提及的优选方案仅是用来进行说明的，各种变型以及更动结构和各部件的布置，将被认为未脱离开本发明的精神和范围。