Система передач для транспортного средства

Изобретение относится к системе передач для транспортного средства. Система (1) передач имеет вход (3), соединенный с приводом E, и выход (5), соединенный с нагрузкой L. В системе передач имеется коробка (7) передач, которая включает два входных вала (9), (11) и выходной вал (13), а также модуль (15) сцепной муфты, включающий сцепную муфту C и планетарную зубчатую передачу (17), которая включает три элемента вращения. Первый элемент r1 вращения соединен со входом (3), второй элемент r2 вращения соединен с выходом (5), а третий элемент r3 вращения соединен с тормозом B. Между входным валами (9), (11) и выходным валом (13) расположены три изменяющие скорость зубчатые передачи i1-i3 и три зубчатых сцепных муфты s1-s3, а между двумя входными валами (9), (11) расположена дополнительная сцепная муфта s. Достигается повышение эффективности устройства. 18 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Область техники

Данное изобретение относится к системе передач для транспортного средства, в которой имеется вход, который можно соединить с приводом, и выходом, который можно соединить с нагрузкой, и которая включает:

- коробку передач, включающую картер коробки передач, в котором имеется первый входной вал и выходной вал, соединенный с выходом, в которой между первым входным валом и выходным валом имеется переключаемая зубчатая передача для изменения скорости,

- сцепную муфту, в которой имеется первый элемент сцепной муфты, соединенный со входом, и второй элемент сцепной муфты, соединенной с первым входным валом коробки передач, и

- планетарную зубчатую передачу, включающую по крайней мере три элемента вращения, из которых первый элемент вращения соединен со входом, второй элемент вращения соединен с выходом, а третий элемент вращения соединен с тормозом.

Уровень техники

Система передач подобного типа известна из документа ЕР-1625037. При использовании в транспортном средстве зубчатую передачу для изменения скорости в коробке передач можно заменять при помощи системы передач, известной из этой публикации, без прерывания передачи крутящегося момента от привода к колесам при включении тормоза. Часть этой известной системы передач, образующая этот модуль, оказалась исключительно подходящей для использования в существующих коробках передач. При незначительной модификации сцепной муфты этот модуль можно установить между сцепной муфтой коробкой передач, а затем разместить параллельно коробке передач или параллельно с коробкой передач и сцепной муфтой.

Краткое изложение сущности изобретения

Цель данного изобретения состоит в создании системы передач такого типа, какой был определен в первом абзаце и которая была бы лучше по показателю стоимость-эффективность, чем известная система передач, и при использовании которой было бы возможно выполнить переключение между двумя и более чем двумя изменяющими скорость зубчатыми колесами даже без прерывания передачи крутящегося момента от привода к колесам. С этой целью система передач согласно данному изобретению отличается тем, что коробка передач включает, кроме того, второй входной вал, при этом вторая переключаемая изменяющая скорость зубчатая передача расположена между вторым входным валом и выходным валом и второй элемент вращения планетарной зубчатой передачи соединен со вторым входным валом. Систему передач согласно данному изобретению можно использовать в транспортном средстве вместо коробки передач и сцепной муфты, и она будет проще и лучше по показателю стоимость-эффективность, чем известная система передач, поскольку в коробку передач потребуется включать меньшее количество изменяющих скорость зубчатых передач для того, чтобы иметь возможность осуществить различные передаточные отношения в равной степени.

Планетарная зубчатая передача может находиться в объеме, расположенном между картером коробки передач и разделительной перегородкой, прикрепленной снаружи к картеру коробки передач.

Однако в предпочтительном варианте планетарная зубчатая передача находится не в объеме, расположенном между картером коробки передач и разделительной перегородкой, прикрепленной снаружи к картеру коробки передач. В предпочтительном варианте планетарная зубчатая передача расположена внутри картера коробки передач, при этом планетарную зубчатую передачу можно разместить в части объема, отделенной от коробки передач разделительной перегородкой или вовсе не отдельной от нее. Планетарную зубчатую передачу также можно разместить снаружи от картера коробки передач в отдельном сухом или заполненном маслом объеме.

Все другие варианты выполнения системы передач согласно данному изобретению, которые будут раскрыты далее, оптимизируют систему передач, делая ее как можно проще и лучше по показателю стоимость-эффективность, при этом компактность и все системы играют важную роль.

Передаточные отношения планетарной зубчатой передачи и коробки передач предпочтительно выбираются таким образом, чтобы низшей передачи переднего хода в системе передач можно было достичь, включив тормоз.

Предпочтительный вариант выполнения системы передач отличается тем, что первый и второй элементы вращения можно соединить непосредственно друг с другом посредством сцепной муфты и еще одной дополнительной сцепной муфты, соединенной с ней последовательно, и при этом не использовать еще одну изменяющую скорость зубчатую передачу.

Предпочтительно, чтобы дополнительная сцепная муфта располагалась в коробке передач между первым и вторым входными валами.

В этом случае дополнительная сцепная муфта может непосредственно соединять первый и второй входные валы друг с другом без необходимости использовать дополнительную изменяющуюся скорость зубчатую передачу.

В еще одном варианте выполнения изобретения между первым входным валом и выходным валом коробки передач расположена первая зубчатая сцепная муфта. Эта первая зубчатая сцепная муфта предпочтительно размещается между первой изменяющей скорость зубчатой передачей и выходным валом.

В еще одном варианте выполнения вторая зубчатая сцепная муфта размещается между вторым входным валом и выходным валом коробки передач. Эту вторую зубчатую сцепную муфту предпочтительно разместить между вторым входным валом и второй изменяющей скорость зубчатой передачей.

В еще одном варианте выполнения третья изменяющая скорость зубчатая передача и третья зубчатая сцепная муфта расположены между первым входным валом и выходным валом коробки передач. Эту третью зубчатую сцепную муфту предпочтительно разместить между третьей изменяющей скорость зубчатой передачей и выходным валом.

Еще один предпочтительный вариант выполнения системы передач отличается тем, что вторая изменяющая скорость зубчатая передача образует третью передачу, если третий элемент вращения планетарной зубчатой передачи тормозится и вторая зубчатая сцепная муфта замкнута.

Еще один предпочтительный вариант выполнения системы передач отличается тем, что первая изменяющая скорость зубчатая передача образует первую передачу, если третий элемент вращения планетарной зубчатой передачи тормозится и дополнительная сцепная муфта и первая зубчатая сцепная муфта замкнуты.

В еще одном варианте выполнения первая изменяющая скорость зубчатая передача образует вторую передачу, если сцепная муфта и первая зубчатая сцепная муфта замкнуты.

В еще одном варианте выполнения третья изменяющая скорость зубчатая передача образует передачу, если третий элемент вращения планетарной зубчатой передачи тормозится и дополнительная сцепная муфта и третья зубчатая сцепная муфта замкнуты.

В еще одном варианте выполнения третья изменяющая скорость зубчатая передача образует четвертую передачу, если сцепная муфта и третья зубчатая сцепная муфта замкнуты.

В еще одном варианте выполнения третья изменяющая скорость зубчатая передача образует пятую передачу, если сцепная муфта и третья зубчатая сцепная муфта замкнуты.

Еще один предпочтительный вариант выполнения системы передач отличается тем, что между одним из входных валов и выходным валом коробки передач расположена зубчатая передача обратного хода, при этом зубчатая передача обратного хода не изменяет на обратное направление вращения между этим входным валом и выходным валом коробки передач.

Краткое описание чертежей

Изобретение будет описано ниже подробнее на основе примера выполнения системы передач согласно данному изобретению, который представлен на следующих чертежах, на которых:

Фиг.1 дает схематическое представление варианта выполнения системы передач согласно данному изобретению и

Фиг.2 дает конкретную компоновку системы передач, представленной на Фиг.1.

Подробное описание чертежей

На Фиг.1 и 2 представлен вариант выполнения системы передач согласно данному изобретению в виде схемы и конкретного выполнения соответственно. Система 1 передач включает вход 3, который соединен с приводом E, и выход 5, который соединен с нагрузкой L посредством дифференциала D. Нагрузку создают колеса транспортного средства. Кроме того, система передач включает коробку 7 передач, в которой имеется картер 8 коробки передач с первым и вторым входными валами 9 и 11 и выходным валом 13, который соединен с выходом 5. Хотя конечный привод с дифференциалом D изображен вне чертежа на схематическом представлении на Фиг.1, конечный привод расположен внутри картера 8 коробки передач, как показано на Фиг.2 на примере конкретного выполнения.

Система 1 передач включает, кроме того, модуль 15 сцепной муфты, в который входят сцепная муфта C и планетарная зубчатая передача 17. Сцепная муфта включает первую часть c1 сцепной муфты, которая соединена со входом 3, и вторую часть c2 сцепной муфты, которая соединена с первым входным валом 9 коробки передач. Планетарная зубчатая передача 17 включает три элемента вращения, из которых первый элемент вращения r1, образованный кольцевым зубчатым колесом, соединен со входом 3, а второй элемент r2 вращения, образованный водилом планетарного ряда, соединен с выходом 5 через коробку 7 передач, а третий элемент r3 вращения, образованный солнечным зубчатым колесом, соединен с тормозом B. Передаточное отношение между первым и вторым элементами r1 и r2 вращения находится между значениями 1 и 2, с замедлением по направлению к выходу, когда тормозится третий элемент r3 вращения. А передаточные отношения планетарной зубчатой передачи 17 и коробки 7 передач выбираются таким образом, чтобы низшую передачу переднего хода системы 1 передач можно было получить, включив тормоз B.

Планетарная зубчатая передача 17 расположена не в заполненном маслом объеме, который прикрепляется к картеру 8 коробки передач, но в этом варианте выполнения она представляет собой зубчатую передачу с консистентной смазкой. Сцепная муфта C представляет собой работающую в масляной ванне или сухую дисковую фрикционную муфту, которая в нормальном положении замкнута за счет силы сжатия пружины, а тормоз В представляет собой работающий в масляной ванне или сухой дисковый фрикционный тормоз, который в нормальном положении выключен.

Узлы 21 и 23 коробки передач расположены между каждым из входных валов 9 и 11 и выходным валом 13 коробки 7 передач. Первый узел 21 коробки передач включает первую изменяющую скорость зубчатую передачу i1 и первую зубчатую сцепную муфту s1, которая расположена между первой изменяющей скорость зубчатой передачей i1 и выходным валом 13, также третью изменяющую скорость зубчатую передачу i3 и третью зубчатую сцепную муфту s3, которая расположена между третьей изменяющей скорость зубчатой передачей i3 и выходным валом 13. Второй узел 23 коробки передач включает вторую изменяющую скорость зубчатую передачу i2 и вторую зубчатую сцепную муфту s2, которая расположена между второй изменяющей скорость зубчатой передачей i2 и вторым входным валом 11.

Между двумя входными валами 9 и 11 расположена еще одна дополнительная сцепная муфта s, которая непосредственно соединяет эти два вала друг с другом. Эта дополнительная сцепная муфта s и зубчатые сцепные муфты s1, s2 и s3 расположены таким образом, что они работают как синхронизированные кулачковые муфты.

Изменяющие скорость зубчатые передачи можно выбирать таким образом, что первая изменяющая скорость зубчатая передача i1 образует первую передачу, если третий элемент вращения r3 планетарной зубчатой передачи 17 тормозится и дополнительная сцепная муфта s и первая зубчатая сцепная муфта s1 замкнуты, и что вторая изменяющая скорость зубчатая передача i2 образует третью передачу, если третий элемент r3 вращения планетарной зубчатой передачи 17 тормозится и вторая зубчатая сцепная муфта s2 замкнута. Более того, первая изменяющая скорость зубчатая передача i1 образует вторую передачу, если сцепная муфта C и первая зубчатая сцепная муфта s1 замкнуты.

Третья изменяющая скорость зубчатая передача i3 может образовывать четвертую передачу, если третий элемент r3 вращения планетарной зубчатой передачи 17 тормозится и дополнительная сцепная муфта s и третья зубчатая сцепная муфта s3 замкнуты или если замкнуты сцепная муфта C и третья зубчатая сцепная муфта s3. А третья изменяющая скорость зубчатая передача i3 может образовывать пятую передачу, если сцепная муфта C и третья зубчатая сцепная муфта s3 замкнуты.

Кроме того, зубчатая передача i4 обратного хода (представлена только на Фиг.2) может находиться между одним из входных валов, в этом примере между первым входным валом 9 и выходным валом 13, при этом зубчатая передача i4 обратного хода не изменяет на обратное направление вращения между этим входным валом и выходным валом коробки передач.

Хотя данное изобретение было выше описано со ссылками на чертежи, следует понимать, что данное изобретение ни в какой мере не ограничивается вариантом выполнения, показанном на чертежах. Данное изобретение также относится ко всем вариантам выполнения, отличающимся от варианта выполнения, показанного на чертежах, но находящимся в пределах сущности и объема изобретения, определенных патентными притязаниями.

1. Система (1) передач для транспортного средства, в которой имеется вход (3), который может быть соединен с приводом (Е), и выход (5), который может быть соединен с нагрузкой (L), включающая
- коробку передач (7), включающую картер (8) коробки передач, в котором имеются первый входной вал (9) и выходной вал (13), соединенный с выходом, при этом первая переключаемая изменяющая скорость зубчатая передача (i1) расположена между первым входным валом и выходным валом;
- сцепную муфту (С), в которой имеется первая часть (c1) муфты, соединенная со входом, и вторая часть (с2) муфты, соединенная с первым входным валом коробки передач, и
- планетарную зубчатую передачу (17), содержащую не менее трех элементов вращения, причем третий элемент (r3) вращения соединен с тормозом (В),
отличающаяся тем, что коробка (7) передач включает, кроме того, второй входной вал (11), при этом между вторым входным валом и выходным валом (13) расположена вторая переключаемая изменяющая скорость зубчатая передача (i2) и второй элемент (r2) вращения планетарной зубчатой передачи (17) соединен со вторым входным валом (11) и, далее, с выходом (5), а первый элемент (r1) вращения соединен с первой частью (c1) муфты (С) и, далее, со входом (3).

2. Система (1) передач по п.1, отличающаяся тем, что планетарная зубчатая передача находится не в объеме, расположенном между картером (8) коробки передач и разделительной перегородкой, которая прикрепляется снаружи к картеру коробки передач.

3. Система (1) передач по п.1, отличающаяся тем, что передаточные отношения планетарной зубчатой передачи (17) и коробки передач (7) выбираются таким образом, чтобы низшей передачи переднего хода системы передач можно было достичь путем включения тормоза (В).

4. Система (1) передач по п.1, отличающаяся тем, что первый и второй элементы (r1, r2) вращения можно непосредственно соединить друг с другом при помощи сцепной муфты (С) и еще одной дополнительной сцепной муфты (s), соединенной с первой последовательно, без использования дополнительной изменяющей скорость зубчатой передачи.

5. Система (1) передач по п.4, отличающаяся тем, что дополнительная сцепная муфта (s) расположена в коробке (7) передач между первым и вторым входным валами (9, 11).

6. Система (1) передач по п.4, отличающаяся тем, что дополнительная сцепная муфта (s) может непосредственно соединять друг с другом первый и второй входные валы (9, 11) коробки (7) передач без использования дополнительной изменяющей скорость передачи.

7. Система (1) передач по п.6, отличающаяся тем, что первая зубчатая сцепная муфта (s1) расположена между первым входным валом (9) и выходным валом (13) коробки (7) передач.

8. Система (1) передач по п.7, отличающаяся тем, что первая зубчатая сцепная муфта (s1) расположена между первой изменяющей скорость зубчатой передачей (i1) и выходным валом (13).

9. Система (1) передач по п.7, отличающаяся тем, что вторая зубчатая сцепная муфта (s2) расположена между вторым входным валом (11) и выходным валом (13) коробки (7) передач.

10. Система (1) передач по п.9, отличающаяся тем, что вторая зубчатая сцепная муфта (s2) расположена между вторым входным валом (11) и второй изменяющей скорость зубчатой передачей (i2).

11. Система (1) передач по п.9, отличающаяся тем, что третья изменяющая скорость зубчатая передача (i3) и третья зубчатая сцепная муфта (s3) расположены между первым входным валом (9) и выходным валом (13) коробки (7) передач.

12. Система (1) передач по п.11, отличающаяся тем, что третья зубчатая сцепная муфта (s3) расположена между третьей изменяющей скорость зубчатой передачей (i3) и выходным валом (13).

13. Система (1) передач по п.11, отличающаяся тем, что вторая изменяющая скорость зубчатая передача (i2) образует третью передачу, если третий элемент (r3) вращения планетарной зубчатой передачи (17) тормозится, а вторая зубчатая сцепная муфта (s2) замкнута.

14. Система (1) передач по п.11, отличающаяся тем, что первая изменяющая скорость зубчатая передача (i1) образует первую передачу, если третий элемент (r3) вращения планетарной зубчатой передачи (17) тормозится, а дополнительная сцепная муфта (s) и первая зубчатая сцепная муфта (s1) замкнуты.

15. Система (1) передач по любому из предыдущих пп.11-14, отличающаяся тем, что первая изменяющая скорость зубчатая передача (i1) образует вторую передачу, если замкнуты сцепная муфта (С) и первая зубчатая сцепная муфта (s1).

16. Система (1) передач по любому из предыдущих пп.11-14, отличающаяся тем, что третья изменяющая скорость зубчатая передача (i3) образует четвертую передачу, если третий элемент (r3) вращения планетарной зубчатой передачи (17) тормозится, а дополнительная сцепная муфта (s) и третья зубчатая сцепная муфта (s3) замкнуты.

17. Система (1) передач по любому из предыдущих пп.11-14, отличающаяся тем, что третья изменяющая скорость зубчатая передача (i3) образует четвертую передачу, если замкнуты сцепная муфта (C) и третья зубчатая сцепная муфта (s3).

18. Система (1) передач по любому из предыдущих пп.11-14, отличающаяся тем, что третья изменяющая скорость зубчатая передача (i3) образует пятую передачу, если замкнуты сцепная муфта (C) и третья зубчатая сцепная муфта (s3).

19. Система (1) передач по любому из предыдущих пп.1-14, отличающаяся тем, что зубчатая передача (i4) обратного хода расположена между одним из входных валов (9, 11) и выходным валом (13) коробки (7) передач, при этом зубчатая передача (i4) обратного хода не изменяет на обратное направление вращения между этим входным валом и выходным валом коробки передач.