МОДУЛЬ ТРАНСМИССИИ АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
AUTOMOTIVE VEHICLE TRANSMISSION MODULE

Область изобретения
Данное изобретение относится к модулю трансмиссии автотранспортного средства с входом, соединенным с двигателем, и выходом, соединенным с дифференциальным механизмом, который включает:
сцепление, состоящее из первого блока сцепления, соединенного с входом, который образован картером сцепления, и второго блока сцепления, который образован диском сцепления, а также нажимных механизмов для сжатия двух блоков сцепления, нажимные механизмы включают подвижный нажимной элемент и соединенный с ним цилиндр привода,
планетарную зубчатую передачу, состоящую из не менее трех вращающихся элементов, первый вращающийся элемент соединен с первым блоком сцепления, второй вращающийся элемент соединен с тормозом, третий вращающийся элемент соединен с выходом,
трансмиссию с картером коробки передач, которая включает входной вал и выходной вал, где входной вал соединен с вторым блоком сцепления и зубчатое колесо установлено на выходном валу, образуя выход.
Соединение третьего вращающегося элемента с выходом может также осуществляться через трансмиссию. В данном случае третий вращающийся элемент соединяется с входным валом трансмиссии, и затем осуществляется соединение с выходом через трансмиссию.
Описание известного уровня техники
Модуль трансмиссии данного типа известен из документа ЕР-А-1 625 037. В данном известном модуле трансмиссии возможна установка муфт и выключателей в разных местах с целью снижения числа редукторов в трансмиссии без уменьшения числа передач.
Резюме изобретения
Задачей данного изобретения является улучшение и упрощение известного модуля трансмиссии. С этой целью предлагается модуль трансмиссии, который включает перегородку, соединенную с картером коробки передач, при наличии объема между перегородкой и картером коробки передач, который в значительной степени или полностью заполнен маслом, и в этом объеме находится планетарная зубчатая передача. В результате происходит масляная смазка планетарной зубчатой передачи, что делает возможным более длительное движение на планетарной зубчатой передаче при нажатом тормозе. В результате, в трансмиссии можно пропустить зубчатую передачу, передаточное число которой равняется передаточному числу планетарной зубчатой передачи при нажатом тормозе. В данном модуле трансмиссии предпочтителен маслоохлаждаемый тормоз, что способствует лучшему охлаждению по сравнению с тормозом сухого типа. Однако также возможно наличие тормоза сухого типа справа или слева от перегородки. Сцепление может быть дисковым сухого типа и дисковым мокрого типа, и также может быть установлено справа или слева от перегородки.
Предпочтительно первый вращающийся элемент соединяется с картером сцепления между цилиндром привода и входным валом трансмиссии.
Между первым вращающимся элементом и цилиндром привода предпочтительно располагается первое уплотнение, а между первым вращающимся элементом и входным валом трансмиссии предпочтительно располагается второе уплотнение.
Цилиндр привода сцепления предпочтительно соединен с перегородкой. Данная перегородка предпочтительно расположена между картером сцепления и планетарной зубчатой передачей. Сцепление может быть сухого типа, поэтому при использовании в автомобилях с сухим сцеплением ее устанавливать не нужно.
Предпочтительно модуль трансмиссии включает маслопровод или воздухопровод, конец которого соединен с цилиндром привода, а также присутствует в перегородке или на ней. Следовательно, активация сцепления производится в одном модуле. Рабочий цилиндр или цилиндры тормоза и ведущие к нему маслопровод или маслопроводы предпочтительно располагаются в перегородке или на ней. Активация тормоза может выполняться с помощью кольцевого плунжера или ряда дисковых плунжеров, расположенных на периферии.
Возможен вариант осуществления модуля трансмиссии в соответствии с данным изобретением, в котором сцепление также находится в масле. В результате, может использоваться сцепление мокрого типа со всеми присущими ему преимуществами.
Также возможен вариант осуществления модуля трансмиссии в соответствии с данным изобретением, в котором третий вращающийся элемент присоединен к первому зубчатому колесу, которое сцеплено со вторым зубчатым колесом, присоединенным к выходному валу трансмиссии, первое зубчатое колесо установлено на подшипнике на первом вращающемся элементе, который, в свою очередь, установлен на подшипнике на входном валу трансмиссии. В результате, радиальная нагрузка не оказывает воздействие на перегородку, поэтому нет необходимости в усилении перегородки в радиальном направлении. Однако первое зубчатое колесо и/или третий вращающийся элемент также могут быть установлены на подшипнике непосредственно на картере коробки передач. Предпочтительно второе зубчатое колесо приводится в непосредственное сцепление со следующим зубчатым колесом последней передачи.
Предлагается другой вариант осуществления модуля трансмиссии в соответствии с данным изобретением, в котором трансмиссия состоит из не менее двух редукторов, каждый из которых образует передачу, причем третий вращающийся элемент опционально соединяется с этими одним или более редукторами. Трансмиссия предпочтительно включает не менее трех редукторов, чтобы при трансмиссии, имеющей не более трех редукторов, было возможно осуществлять пять передач.
Предлагается вариант, в котором первое зубчатое колесо одной из передач закреплено на входном валу, и первое зубчатое колесо другой передачи свободно вращается вокруг входного вала и, опционально, соединено с входным валом или третьим вращающимся элементом.
Также предлагается вариант, в котором третий вращающийся элемент непосредственно соединен с этими одним или более редукторами, или, предпочтительно, первое зубчатое колесо другой передачи непосредственно соединено с входным валом или с третьим вращающимся элементом.
Предлагается вариант, в котором третий вращающийся элемент опционально соединяется с первым зубчатым колесом самой низкой передачи или самой высокой передачи трансмиссии.
Предлагается вариант, в котором первое зубчатое колесо самой низкой передачи крепится к входному валу, а первое зубчатое колесо самой высокой передачи свободно вращается вокруг входного вала и может, опционально, быть соединено с входным валом или третьим вращающимся элементом. Первое зубчатое колесо самой высокой передачи может быть предпочтительно непосредственно соединено или с входным валом или с третьим вращающимся элементом.
Также возможен вариант осуществления модуля трансмиссии в соответствии с данным изобретением, в котором третий вращающийся элемент соединен с входным валом через муфту свободного хода. Это позволяет экономить, устанавливая один привод, и, если передача крутящего момента производится через данную планетарную зубчатую передачу, вождение делается более комфортным при отпущенной педали газа. Дополнительно, из данного положения легче переключаться на более высокую передачу.
Предлагается еще один вариант осуществления модуля трансмиссии в соответствии с данным изобретением, в котором первое зубчатое колесо одной из передач крепится на входном валу, первое зубчатое колесо другой передачи может свободно вращаться вокруг входного вала, а третий вращающийся элемент может опционально быть соединен с входным валом или первым зубчатым колесом другой передачи. Третий вращающийся элемент тогда, предпочтительно, напрямую соединяется с входным валом или первым зубчатым колесом другой передачи.
Также возможен вариант осуществления модуля трансмиссии в соответствии с данным изобретением, в котором первое зубчатое колесо самой низкой передачи крепится к входному валу, а первое зубчатое колесо самой высокой передачи может свободно вращаться вокруг входного вала, и третий вращающийся элемент может опционально быть соединен с входным валом или первым зубчатым колесом самой высокой передачи. Третий вращающийся элемент предпочтительно может быть затем непосредственно соединен с входным валом или первым зубчатым колесом самой высокой передачи.
Также предлагается вариант осуществления модуля трансмиссии в соответствии с данным изобретением, в котором второе зубчатое колесо самой высокой передачи крепится к выходному валу и образует выход. Если пропускается первая передача (это получается, когда автотранспортное средство трогается через планетарную зубчатую передачу на второй передаче), межцентровое расстояние между входным валом и выходным валом трансмиссии может быть уменьшено, в результате чего остается достаточно места для того, чтобы зубчатое колесо дифференциала было непосредственно сцеплено со вторым зубчатым колесом самой высокой передачи.
Также возможно сцепление зубчатого колеса, расположенного на выходном валу, с дифференциалом посредством самого вала. Это предпочтительно для конфигурации привода на задние колеса, где трансмиссия ориентирована в продольном направлении автотранспортного средства.
Неподвижные тормозные диски тормоза предпочтительно соединены с перегородкой. Альтернативно, в предпочтительном варианте осуществления изобретения неподвижные тормозные диски тормоза могут опционально быть соединены с перегородкой, картером коробки передач или первым или третьим вращающимся элементом планетарной зубчатой передачи. В данном случае предпочтительно наличие в модуле трансмиссии селекторного выключателя, конфигурация которого такова, что неподвижные тормозные диски тормоза могут опционально соединяться с одной из двух или более следующих деталей: перегородка, картер коробки передач, первый вращающийся элемент планетарной зубчатой передачи и третий вращающийся элемент планетарной зубчатой передачи.
Краткое описание чертежей
Ниже приводится подробное описание изобретения на основании вариантов осуществления модуля трансмиссии в соответствии с данным изобретением, представленным фигурами чертежа, на которых:
На Фиг.1 представлено схематическое изображение первого варианта осуществления модуля трансмиссии в соответствии с данным изобретением, имеющего сухое дисковое сцепление;
На Фиг.2 изображен конкретный вариант осуществления модуля трансмиссии, схематично представленного на Фиг.1;
На Фиг.3 представлено схематическое изображение второго варианта осуществления модуля трансмиссии в соответствии с данным изобретением, имеющего сухое дисковое сцепление;
На Фиг.4 представлено схематическое изображение третьего варианта осуществления модуля трансмиссии в соответствии с данным изобретением, имеющего сцепление мокрого типа;
На Фиг.5 представлено схематическое изображение четвертого варианта осуществления модуля трансмиссии в соответствии с данным изобретением, в котором третий вращающийся элемент соединяется с входным валом.
Подробное описание чертежей
На Фиг.1 представлена схема первого варианта осуществления модуля трансмиссии в соответствии с данным изобретением. Модуль 1 трансмиссии имеет вход 3, который может быть соединен с двигателем, и выход 5, который может быть соединен с дифференциалом. Модуль 1 трансмиссии также включает сцепление 7, состоящее из соединенного со входом первого блока сцепления, первый блок сцепления сформирован картером 9 сцепления, и второго блока сцепления, сформированного диском 11 сцепления. Также сцепление включает нажимные механизмы для сжатия двух блоков сцеплений. Данные нажимные механизмы включают подвижный нажимной элемент 13 и цилиндр 15 привода, который соединен с концом рычага 19 через упорный подшипник 17. Другой конец рычага контактирует с кольцевым нажимным элементом 13.
Модуль 1 трансмиссии также включает планетарную зубчатую передачу 21 с тремя вращающимися элементами, из которых первый вращающийся элемент 23 соединен с картером 9 сцепления, второй вращающийся элемент 25 соединен с тормозом 27, а третий вращающийся элемент 29 соединен с выходом 5. Первый вращающийся элемент 23 в данном варианте осуществления изобретения сформирован солнечной шестерней, второй вращающийся элемент 25 - коронной шестерней и третий вращающийся элемент 29 - водилом планетарной передачи. Тормоз 27 является дисковым тормозом мокрого типа, неподвижные тормозные диски которого соединены с перегородкой 45.
Трансмиссия 31 также является частью модуля 1 трансмиссии. Данная трансмиссия включает картер 33 коробки передач, входной вал 35 с присоединенными первыми зубчатыми колесами 37, и выходной вал 39 с присоединенными вторыми зубчатыми колесами 41, которые сцеплены с первыми зубчатыми колесами. При каждом понижении передачи первого и второго зубчатых колес, которые сцеплены друг с другом, одно из них крепится к валу (в данном варианте осуществления изобретения первые зубчатые колеса), тогда как другие (вторые зубчатые колеса) могут свободно вращаться вокруг вала и соединяются с ним посредством постоянного зацепления или кулачковой сцепной муфты. Входной вал 35 соединен через шлицевое соединение 43 с диском 11 сцепления, а зубчатое колесо, имеющееся на выходном валу 39, образует выход 5.
Перегородка 45, которая соединена с картером 33 коробки передач, расположена между сцеплением 7 и планетарной зубчатой передачей 21. Между перегородкой и картером коробки передач имеется объем 47, заполненный маслом, в котором располагается планетарная зубчатая передача 21. Цилиндр 15 привода сцепления и рабочие цилиндры 48 тормоза 27 прикреплены к перегородке 45, маслопроводы, ведущие к этим цилиндрам, также прикреплены к перегородке.
Первый вращающийся элемент 23 располагается между цилиндром привода 15 и входным валом 35 трансмиссии и соединен с картером сцепления 9 через диск 49. Первое уплотнение 51 устанавливается между первым вращающимся элементом 23 и цилиндром 15 привода, а второе уплотнение 53 устанавливается между первым вращающимся элементом 23 и входным валом 35 трансмиссии.
Третий вращающийся элемент 29 крепится к первому зубчатому колесу 55, которое сцеплено со вторым зубчатым колесом 57, прикрепленным к выходному валу 39 трансмиссии. Первое зубчатое колесо 55 установлено на подшипнике, с помощью подшипника 59, на первом вращающемся элементе 23, который, в свою очередь, установлен на подшипнике, с помощью подшипника 61, на входном валу 35 трансмиссии.
Для иллюстрации Фиг.2 показывает конкретный вариант осуществления модуля трансмиссии, схематично представленного на Фиг.1.
На Фиг.3 представлена схема второго варианта осуществления модуля трансмиссии в соответствии с данным изобретением. Все детали, сходные с деталями первого варианта осуществления изобретения, имеют ту же нумерацию. В данном модуле трансмиссии 63 первый вращающийся элемент 23 состоит из коронной шестерни, второй вращающийся элемент 25 состоит из солнечной шестерни и третий вращающийся элемент 29 состоит из водила планетарной передачи. Трансмиссия 31 в данном варианте осуществления изобретения включает три редуктора 65, 67 и 69, каждый из которых образует передачу. Третий вращающийся элемент 29 может быть опционально сцеплен с первым зубчатым колесом самой низкой передачи 65 или с первым зубчатым колесом самой высокой передачи 69.
Первое зубчатое колесо самой низкой передачи 65 крепится к входному валу 35; сцепление с третьим вращающимся элементом 29 производится посредством муфты 71 свободного хода, которая расположена между третьим вращающимся элементом и входным валом 35. Первое зубчатое колесо самой высокой передачи 69 может свободно вращаться вокруг входного вала 35 и может, опционально, быть соединено с входным валом 35 или третьим вращающимся элементом 29. Второе зубчатое колесо самой высокой передачи 69 затем крепится к выходному валу 39 и образует выход 5. Вследствие малого расстояния между входным валом 35 и выходным валом 39 зубчатое колесо 73 дифференциала 75 может быть непосредственно сцеплено со вторым зубчатым колесом самой высокой передачи.
Данная конструкция позволяет реализовать пять скоростей посредством не более трех редукторов. Первая передача осуществляется путем нажатия на педаль тормоза 27 (и отпускание педали сцепления 7) и соединения второго зубчатого колеса самой низкой передачи 65 с выходным валом 39, когда движение производится через планетарную зубчатую передачу 71 и самую низкую передачу 65. Вторая передача образована самой низкой передачей 65. Для этого, тормоз 27 отпускается, а сцепление 7 выжимается. Третья передача осуществляется путем нажатия на педаль тормоза 27 (и снова отпускания педали сцепления 7) и соединения третьего вращающегося элемента 29 с первым зубчатым колесом самой высокой передачи 69. Четвертая передача осуществляется путем нажатия на педаль сцепления 7 (и отпускания педали тормоза 27) и соединения второго зубчатого колеса средней передачи 67 с выходным валом 39. Наконец, первая передача осуществляется путем соединения первого зубчатого колеса самой высокой передачи 69 с входным валом 35, нажатия педали сцепления 7 и отпускания педали тормозом 27.
Данный модуль трансмиссии 63 делает возможным переключение между первой и второй, второй и третьей и третьей и четвертой передачей, не прерывая крутящий момент (на валу привода). Это происходит следующим образом. Второе зубчатое колесо самой низкой передачи (является второй передачей) соединяется с выходным валом 39.
Выжимается тормоз 27 (сцепление 7 продолжает быть отпущенным). Теперь можно трогаться на первой передаче. После этого сцепление 7 выжато, а педаль тормоза 27 отпущена. В результате, делается переключение на вторую передачу без прекращения передачи крутящего момента. Затем первое зубчатое колесо самой высокой передачи 69 (является пятой передачей) соединяется с третьим вращающимся элементом 29. При нажатии тормоза 27 и отпускании сцепления 7 производится переключение на третью передачу без перерыва. Затем второе зубчатое колесо средней скорости 67 (является четвертой передачей) соединяется с выходным валом 39. При нажатии на сцепление 7 и отпускании тормоза 27 происходит переключение на четвертую передачу без прекращения передачи крутящего момента. Переключение на пятую передачу производится путем отпускания сцепления 7, соединением первого зубчатого колеса самой высокой передачи 69 с входным валом 35, а затем нажатием сцепления снова. Это происходит с прекращением передачи крутящего момента.
На Фиг.4 представлена схема третьего варианта осуществления модуля трансмиссии в соответствии с данным изобретением. Все детали, сходные с деталями второго варианта осуществления изобретения, имеют ту же нумерацию. В данном модуле трансмиссии 77 также сцепление 79 находится в объеме, заполненном маслом. Сцепление здесь является многодисковым сцеплением мокрого типа.
На Фиг.5 представлена схема третьего варианта осуществления модуля трансмиссии в соответствии с данным изобретением. Все детали, сходные с деталями третьего варианта осуществления изобретения, имеют ту же нумерацию. В данном модуле трансмиссии 81 третий вращающийся элемент может быть непосредственно соединен с входным валом трансмиссии. Выходной вал трансмиссии может также передавать крутящий момент на задние колеса вместо передних колес или дополнительно к ним. Это схематично показано стрелкой 83.
Возможны различные другие варианты изобретения, которые не ограничиваются предшествующим описанием изобретения со ссылкой на приложенные чертежи. Данное изобретение также распространяется на все варианты, имеющие отклонения от варианта осуществления изобретения, показанного на чертежах, в пределах сущности и объема изобретения, определенного формулой изобретения. Например, модуль трансмиссии может быть также снабжен селекторным выключателем (не показан), конфигурация которого такова, что через данный выключатель неподвижные тормозные диски тормоза могут опционально соединяться с одной из двух или более названных ниже деталей: перегородка, картер коробки передач, первый вращающийся элемент планетарной зубчатой передачи и третий вращающийся элемент планетарной зубчатой передачи.