本发明是关于一种用于变换齿轮的辅助传动部分的转换操纵系统，具体地说就是关于一种分离式变换齿轮的辅助传动部分所用的转换操纵系统，它可以对辅助部分的转换或齿轮变换进行预选择，这种转换或齿轮变换在得到能够动作的条件时便可以实现，比如当转矩中断，将辅助传动部分啮合着的齿轮脱开，并且使那些与预选齿轮相配合的离合器部件得到同步或者基本上的同步时。 分离式（splitter）或并列式（range）的复合传动装置，或者是其组合型式，在以往的技术中都是大家共知的，比如在美国专利No.3，105，395;3，648，546;3，799002;2，932，988和3，229，551中就可以看到，这些专利说明都将作为参考。这种传动装置的主要部分一般是由操作者通过用转换杠杆直接操纵转换轨或通过电气和/或气动装置来进行操纵，而辅助部分一般是用设置在转换杆手柄上面或者附近的操纵杆或按钮来进行转换，操作远处的辅助转换机构，这可以用气动方式、液压方式或/和电动方式来实现。复合传动装置的这种转换操纵系统的例子在这方面技术中是大家所知道的，而在美国专利No.2，637222;2，763，290;3，648，546;3，799，002;3，921，469，3，983，799和4，194，410中可以得到更为详细的说明，所有这些专利说明书都将作为参考。
简单型和复合型的截止式变换齿轮地传动装置也是人所共知的，可以参考上面提到的美国专利No.3，799，002;3，921，469;3，983，799和4，194，410。这种型式的截止式传动装置一般都使用爪式离合器装置，它可以在弹簧偏压作用下在轴向进行转换，以便在检测到它们之间出现同步或基本同步的回转时就可以使离合器合上。这种弹簧偏压的爪形离合器装置的结构和功能以及这个装置上所用截止器的结构和功能是以往大家所熟悉的，并且这不属于本发明的范围。以往的变换齿轮的传动装置。尤其是变换齿轮的传动装置的辅助部分都具有很大的优点，因为它们允许操作者预先选择齿轮变换，这种齿轮变换在达到一定的操作条件时就可以进行，比如当转矩中断，使啮合着的齿轮脱离开，并且使与预选齿轮相配合的爪式离合器部件得到基本上同步的回转运动时。
用于辅助传动部分的预选式转换的压力流体转换操纵系统，在美国专利No.4，555，959中有说明，这一说明书可以做为参考。这种操纵系统使用了控制阀，以得到迅速的反应，并且进行截止阀的预选，这些截止阀可以截止住控制阀与转换机构之间的流体，一直到出现某种预定的条件的时刻，比如当出现操作者冲击车辆主离合器的指示信号时。
虽然以往的辅助传动部分的转换操纵系统在某些场合下，比如在控制可预选的转换的分离式辅助传动部分时，这种系统的确具有可以令人接受的技术性能，只是以往的这种系统要比所要求的构造复杂得多也贵得多。
按照本发明，通过采用一种流体操纵的可以预选择型的转换控制系统，以往那些装置的缺点就可以得到克服或减少到最低限度，因为这种分离式辅助传动部分是比较便宜，也不那么复杂。
上述这些是通过使用一个主转换选择器，比如按钮或操纵杆安装在传动装置的转换杆上来加以实现的，采用这一选择器以后，就可以预选一个辅助部分的转换，并且这个主转换选择器与位于远处的随动转换机构是通过流体直接相连的（也就是用流体的管线相连而不由阀门控制），从而就省去了安装在主选择器与随动机构之间的控制阀机构和/或阻止机构所需要花的费用，也不那么复杂了。转换控制系统最好是一种气动的或液压操纵的辅助部分控制系统，具有比较粗的流体管线直接与主选择器和随动机构相连通。
可以看出，对于这种可以预选择转换的分离式辅助传动部分来说，其他型式的辅助传动部分转换时所必需的那种快速反应就没有必要了，同时，控制阀机构也可不必用了，通过采用加粗一些的流体管线和/或加大一些随动转换机构中流体储室的容积，就能够得到所需要的快速反应。
因此，本发明的一个目的就是要提供一种新型的、改进的、比较简单的、便宜的转换控制系统，在分离式辅助传动部分上进行转换的预选择。
本发明的这个目的和其他目的以及其优点，通过推荐实施例的详细说明，并参看所附的插图就可以明白。
下面是附图的说明。
图1所示是本发明的转换控制系统的示意图。
图1A所示是本发明的转换控制系统的另一个实施例的示意图。
图2所示是一个复合的分离式传动装置，用图1所示的转换控制系统进行控制。
图3所示是图2中的传动装置的平面图。
图4所示是图2和图3中的传动装置的转换方式的示意图。
在下面的叙述中将要使用一些专名词，这仅仅是便于参考，并不受此限制。“向上”、“向下”、“向右”和“向左”这些词将用来指示参考图上的方向。“在前面”和“在后面”分别表示传动装置的前端和后端，就象一般安装在车辆上那样。“向里”、“向外”分别表示朝着装置和指明的部件的几何中心和从这个中心离开的方向。上述这些名词将包括上面所专门提到的词，也包括其派生词和类似含义的词。
“复合传动”一词用来表示一种由一个主要传动部分和一个辅助传动部分组成的传动，这两部分串联在一起，在主要传动部分中选择的齿轮减速可与在辅助传动部分中选择的进一步齿轮减速复合作用。“分离式复合传动”一词用来表示一种复合传动，它的辅助传动部分把在主要传动部分中选定的齿轮传动速比分成可选择的不同阶梯，或称再细分。在分离式复合传动装置中，主要传动部分一般具有较大调整步幅，而由辅助传动部分予以分割或再细分。
“截止型传动”或“截止型传动部分”表示一种变换齿轮传动装置或传动部分，它有一个选定的齿轮通过一个可离合的非摩擦离合器（刚性离合器）与一根轴不可回转地连接在一起，同时有一个截止器（blocker）用来防止非摩擦离合器在离合器的部件基本同步以前就相连接，上述这一同步条件是通过人工或/和自动操纵传动装置的输入和/或输出轴使其间的同步条件交叉而得到的，而不是通过选定的离合器部件的摩擦接触，使摩擦力足以让离合器的一个部件和与其相连的装置同离合器的另一个部件一起转动。这种截止器和使用了截止器的截止型传动装置的结构和操作情况已经在前面提到的美国专利No.3，799，002;3，921，469;3，983，979以及4，194，410中阐述并提出了申请，所以详细的部分可以参见这些专利说明书。
现在参看图2和图3，这里是一个“4×3”型的具有12种向前速度的，半截止的分离式复合传动装置10。这一复合传动装置10包括一个主要部分12和一个相串联的辅助部分14，这两个部分各自具有一些可供选择的速比或传动程（power path）。主要部分和辅助部分都适当地安装在一个普通的箱体16中。这种型式的传动装置在加拿大专利No.1，180，919和欧洲专利No.0，071，353中都有说明，可以参考其说明书。
传动装置10包括一个输入轴18，它由一个轴承20支撑在靠近其前端的部位上，在输入轴上用花键之类不可回转地安装着一个输入齿轮22。这个输入齿轮22同时驱动主要部分的一对平行轴，使其回转速度相同。在所讲的实施例中，传动装置具有主要部分的两个平行轴24和26，它们配置在主传动轴28直径方向的相对位置上，而主传动轴的中心线与输入轴18对正，同时在其前端装有一个操纵部分，由可在其中回转的输入轴18后端予以支撑。
输入轴18通常是由原动机驱动在一个方向回转，比如用一台由节流阀控制的柴油机E通过一个可进行选择操纵的通常情况下是连接着的摩擦主离合器CL来驱动。离合器CL可使用一个大家所知道的踏板P进行有选择地离合。
复合传动，尤其是分离式复合传动装置通常是用“A×B”来表示，其中，
“A”表示主要传动部分中可选择的向前速度或传动程的数目;
“B”表示辅助传动部分中可选择的速度或传动程的数目;而
“A×B”则表示可以得到的向前传动速度的数目。
主要传动部分的每一个平行轴24和26上都安装着相同的一组对轴齿轮36、38、40、42和44，形成一些齿轮对，比如一对齿轮36，它们具有相同的尺寸，一样的齿数，并且配置在主传动轴28直径方向的相对位置上。有一些主轴齿轮46，48，50和52环绕在主轴28的周围，并且可以与主轴进行滑动离合，每次只有一个齿轮相连，所采用的滑动离合器是这方面人所共知的。
主传动部分的主轴齿轮46、48和50环绕主轴28分别与相对配置的对轴齿轮对38、40和42相啮合，并由与其啮合的对轴齿轮浮动支撑，这种安装方式和其特殊的优点在美国专利这种No.3，105，395和No.3，335，616中有更为详细的说明，这两个专利都转让给这一申请的受让人，都可以作为参考。主轴齿轮52是反转齿轮，通过中间惰轮（图上未示）与一对对轴齿轮44相啮合。最前面的对轴齿轮36总是和输入齿轮22相啮合并由其驱动，当输入轴回转时，就会同时传动两个对轴（平行轴）24和26进行回转。
主要传动部分的主轴齿轮46、48、50和52和主要传动部分的对轴齿轮36、38、40、42和44以及惰轮都与输入齿轮22相啮合，并由输入齿轮22驱动，这样就形成了传动装置10的输入齿轮系列。
滑动离合器56、58和60都是用花键装在主轴28上以便进行相对的轴向运动，同时随着一起回转，这是大家所熟悉的。滑动离合器56可以用转换拨叉62使之轴向滑动，以便使齿轮52与主轴进行离合。滑动离合器58可以用转换拨叉64使之轴向滑动，以便使齿轮50或齿轮48与主轴相离合。滑动离合器60可以用转换拨叉66使之轴向滑动，以便使齿轮46与主轴相离合，或者使输入齿轮22（因而使输入轴18）与主轴相离合。转换拨叉62、64和66都安装在转换杆或转换杆装置的转换轨（图上未示）上，而后者是由一般的转换操纵杠杆72进行操纵的。大家知道，这一转换操纵杆72可以是直接作用在转换轨上，也可以是通过一个遥控装置作用在转换轨上，也可以致动一个阀门装置。本发明也可以用到一些传动装置上，这些装置使用一种遥控的机械，电气或液压转换机构来代替转换杆系统和一般的转换杠杆。
现在来看看分离式辅助部分14，主轴28向里伸并在同轴方向伸入输出轴74，而输出轴74是由箱体16中的适当的轴承76予以支撑。这个辅助传动部分还包括两个平行轴78和80，每一个平行轴上装有相同的一组对轴齿轮84.86和88。如大家所知道的，在上述美国专利No.3，105，395中也有说明，为了减小这种具有两对平行轴的传动装置的轴向和横向尺寸，主要部分的对轴24和26与辅助部分的对轴间布置成大约40°到90°。主要部分的对轴是由箱体16中的轴承90和92来支撑，而辅助部分的对轴78和80则由箱体16中的轴承94和96来支撑。
辅助部分的两个主轴齿轮108和110环绕主轴28，并且分别地与辅助对轴齿轮对84和86相啮合，同时也由这些齿轮浮动地支撑着。输出齿轮112是用花键安装在输出轴74上，以便进行相对的轴向运动，同时随之进行回转。输出齿轮112总是与辅助部分的对轴齿轮88相啮合。
有弹簧偏压的离合器部件116、118和120均用花键安装在主轴28上，再配合上截止器（图上未示）就构成了有弹性的、截止的离合装置，以便有选择地分别使齿轮108、110和112与主轴28相离合，每次使其中一个咬合，这种离合装置在上面提到的美国专利No.3，799，002;3，921，469以及3，924，484中均有说明。离合器部件116系由弹簧130给以轴向偏压，并由一个挡块134来限制其轴向的运动。离合器部件118和120则由套在主轴上的弹簧136给以偏压，使它们在轴向分开，由挡块138和140限制其轴向运动。
齿轮112由转换拨叉142带动在轴向移动，而拨叉142是由转换柱塞144来带动进行轴向运动。辅助的主轴齿轮108和110由环146相互连接，以便一起进行轴向运动，同时又可独立回转;由转换柱塞150带动转换拨叉148而使其作轴向运动。转换柱塞144和150都安装在远处辅助传动部分的一个转换阀体152中，（这将在下面详细地说明），通过它可以使齿轮108，110或112有选择地每次一个与主轴28相啮合。当齿轮108与主轴28啮合的时候即是辅助部分14的低速度，或者说是其齿轮减速比最大的传动程。当齿轮110与主轴28啮合时，意味着中速，即辅助传动部分14得到中间的齿轮减速比。当然，如果齿轮112与主轴28啮合，也就是使主轴28直接与输出轴74相连接，从而使辅助传动部分14得到高速度，也就是得到了直接的传动关系。
辅助传动部分转换阀体152是通过人工操纵的选择器装置进行控制的，比如用一个安装在齿轮转换杆72的手柄156上的选择杠杆154来进行控制。一般来说，主控制选择开关154可以是一个按钮或者是一个搬扭开关，这个开关具有三个位置（“低速”，“中速”和“高速”），从而可以预先选择辅助传动部分的速度或传动程。
如前面提到的加拿大专利No.1，180，919中所讲的那样，传动装置10辅助部分中所使用的截止器以及离合器的部件最好都在截止器的齿上或离合器部件上设置附加的斜面（angled ramps），并且在弹簧偏压的影响下力图在主轴与任何一个主轴齿轮都不连接因而具有最小的惯性的时候使其处于非截止状态下。不过，截止器齿的斜面在正常转换的时候不足以使其非截止，因此在正常转换的时候将不致干扰所需要的截止功能。已经证明，采用角度大约15-25°的附加斜面（最好是20°左右），配合以正常的弹簧力和离合器惯性，就可以得到令人满意的操作。
通过采用转换操纵杆154，操作者就可以简单地推动操作杆154到所要选择的位置，从而预先选择传动装置10辅助部分14的转换或齿轮变换。这样，当可以动作的条件出现的时候，就可以充分地实现和完成所选择的辅助部分的齿轮转换或变换，所谓可以动作的条件是指这样的情况，比如当传动装置所传动的转矩中断，使啮合的齿轮得以脱离开，和/或当所选择齿轮离合器部件达到基本同步的时候。
大家知道，虽然本发明的转换操纵系统用于复合的分离式传动装置具有特别的优点，这种传动装置至少在其辅助传动部分中采用了截止型离合装置，本发明的转换操纵系统也可以用于任何其他齿轮转换的传动装置上，能够预先选择齿轮的变换或转换。
本发明用于复合分离式传动装置10的“4×3”型，12种向前速度的转换方式可以从图4中看明白。
复合传动装置10的辅助部分14转换用的控制系统158包括主控选择阀体160，这个阀体最好是装在转换杠杆手柄156中，以及装在辅助传动部分的整体阀块170中的远处转换的致动装置152，如图3所示。
转换选择阀体160是一个由操作者操纵的选择装置，它具有一个按钮或搬扭开关154，可移到三个可选位置中的一个位置上，即“低速”、“中速”和“高速”位置上，这些位置分别对应于辅助传动部分14的低速，中速和高速传动程。阀体160与压力流体的管路相连通，压力流体最好是采用压缩空气，最好经过过滤和调节再接到车载的空压机系统上。当选择装置154处于“低速”位置上的时候，阀体160将使压缩空气接到压力管线2上，而将压力管线3接到排气管上。当选择装置154处于“中速”位置时，阀体160将使管线2和管线3都接到排气管上并且切断供气管线。当选择装置154处于“高速”位置上的时候，阀体160将使管线3接到压力流体的供应管线上;而使管线2接到排气管上。阀体160的这种特定的结构以及其他适于实现同样作用的阀体结构都是大家所共知的，同时这些结构形式也不属于本发明的范围。
转换致动装置152包括一个阀体或截止器170，其中有两个相互平行的圆孔172和174，在圆孔中分别装有转换致动柱塞144和150，可在圆孔中进行滑动。在转换柱塞的切槽178和180中装有一个联锁装置或联锁块176，用来保证柱塞144和150中每次只有一个柱塞可以从中间位置上移开。这样，这个联锁装置176就可以保证辅助部分的主轴齿轮108、110或112在一个时间内只能有一个啮合着。这种结构的联锁装置是以往技术上大家都知道的。
阀体170上有几个接口182，184和186，分别与压力管线1（接至压缩空气源）、管线2和管线3相连通。接口182与圆孔172的一个大直径空腔或圆柱形部分188相连通，转换柱塞144的柱塞部分190在这里滑动并且带有密封。柱塞部分190在右边具有比较大的表面积192，而在其左边则表面194比较小。柱塞部分190左边的表面194总是受到管线1的压力流体的压力，使柱塞144受到右向偏压并处于图上所示的中间位置上。柱塞部分190的右边的表面192受到管线3中的压力作用。由于与管线3相连通的表面192面积大于与管线1相通的表面194的面积，所以当管线1和3都有压力的时候，柱塞144就会向左移动到“高速”的位置上，如图所示。
圆孔174有一个直径加大的部分196，转换柱塞150的柱塞部分198在这里滑动，并且带有密封。在柱塞部分198的右边伸出一个直径减小的圆杆200，其直径小于柱塞150的直径。因此，柱塞部分198在其右边具有比较大的面积202，而在其左边则具有面积比较小的表面204。柱塞部分198的面积较大的表面202受到管线2中恒定的流体压力，而柱塞部分198的面积较小的表面204则是通过通道206与管线1中的流体压力相通。因此，当管线1和2都受到压力作用时，柱塞150将向左移动到“低速”的位置上。
圆孔174还有一个直径加大的部分或圆孔形空腔208，有一个盘形柱塞件210在这里滑动，并且带有密封。柱塞210和柱塞150可以互相独立地进行轴向移动。柱塞210的最左边的位置是由两个圆柱形空腔196和208之间的台肩来确定的，当柱塞210在其最左边位置时，它将靠在柱塞150的圆杆200上，使其处在所示的中间位置上。可以看到，柱塞210右边表面212的面积要比表面204的面积大得多，由于表面212是通过通道214与管线3中的压力相通，因此，只有当管线3和管线1都受到流体压力的时候，表面212才会迫使柱塞150向左移动到其中间位置上，因为柱塞210向左的移动受到两个圆柱形空腔196和208之间的台肩的限制。
从图1和图2中可以看到，在操作中，压力管线1总是与压力流体源相连通，而压力管线2和3则有选择地加压，每一次只与其中一个管线相接通，以便使辅助传动部分14得到高速操作或低速操作。为了使辅助传动装置14得到低速操作，管线2受到压力，推动柱塞150和由其带动的转换拨叉148向左移动。要想使辅助传动装置14得到中速操作，可使管线2和3都与排气管接通，从而推动柱塞150和转换拨叉148向右移动。为了使辅助传动部分14得到高速操作，就可以使管线3受到压力，而使管线2与排气管接通，从而使柱塞150和转换拨叉148移到中间位置，即处于图1所示的中间位置上，同时迫使柱塞144和由其带动的转换拨叉142向左移动。
在接口182，184和186那里，阀体170具有较大的空间或空腔R1、R3和R2，它们分别与压力管线1，3和2的流体保持常通，这些空腔在致动装置152中起到蓄气器的作用，分别用于管线1，3和2。
当选择按钮154转到“低速”位置上，使管线2与压缩空气源接通以后，管线2受到压力就会使辅助传动部分14得到“低速”操作。管线2一旦受到压力以后，只要按钮154停留在低速的位置上，管线2就一直保持这种受压状态，压力管线2使选择阀体160与转换致动器152直接相连，使空腔R2受到压力，因此一旦传动力矩消除，允许转换拨叉148和142移动的时候，压力就会使柱塞部分198推动转换柱塞150向左移动到低速位置上。
要想使辅助传动部分14从“高速”状态或“低速”状态转为“中速”状态，就必须使管线2或管线3与排气管接通。只要将选择按钮154转到中间位置就可以达到这个目的，此时在选择阀体160那里已将管线2和管线3都与排气管接通，而将供气管线切断。管线2和管线3一旦与排气管接通，它们就会保持在这种状态下，直到选择按钮154转到“低速”位置或“高速”位置上为止。
要想选择辅助传动部分14的“高速”操作就要将选择按钮154转到“高速”位置上，从而使管线2与排气管接通，而使管线3和空腔R3加压。当转矩条件允许辅助传动部分的转换拨叉移动时，空腔R3中的压力就会作用到柱塞表面192上，推动转换柱塞144向左移动到“高速”位置上。管线3一旦受到压力，它就会保持受压状态，一直到选择按钮154转到“低速”或“中速”位置为止。
由于传动装置10是一个可预选的分离式复合传动装置，因此辅助传动部分就没有必要对选择按钮154的动作做出瞬时反应，因为一个分离式辅助传动部分的转换一般是预选一个转换，接着在迟一点的时候再将传动的力矩放开或中断，而力矩的放开或中断是通过将节流阀踏板放开和/或将主离合器脱开，此时，辅助传动部分的离合器部件将开始动作。通过使用直径比较大的压力管线1，2和3，同时利用在转换致动装置152中的空腔（蓄气器）R1、R2和R3，就可以使辅助传动转换装置得到足够快的反应，同时还消除了在以往技术中由于采用操纵阀所带来的那种复杂性和增加的费用。
在图1A中所表示的是本发明的转换操纵系统的另一个实施例158A，用于超速型的传动装置上;这里，转换柱塞144是用来得到“中速”位置，而转换柱塞150向右移动将得到辅助传动部分的“高速”位置。因此，在“中速”位置的时候，控制阀体160A将使管线3与供气管相连通，而在“高速”位置的时候则使管线2和3都与排气管相接通。除了这些不同点以外，操纵系统158A在功能上和结构上与前面说明的控制系统158是基本相同的。
从上面的说明可以看到，这里已提供了一种比较简单、比较便宜的转换操纵系统，它可用于远处操纵的可预选的分离式转换齿轮的传动装置。
虽然本发明是按照推荐的形式叙述因而有一定程度的特殊性，应该知道，按推荐形式来公布本发明只是为了叙述方便，各种不同的在具体结构和部件的配置上的改装和变化并不需离开本发明的构思和范围的情况下就可以实现的，如后面所列的权利要求。