ГРУППОВАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ, ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНО КОРОБКА ПЕРЕДАЧ С ДВУХДИСКОВЫМ СЦЕПЛЕНИЕМ
MULTI-GROUP TRANSMISSION, PREFERABLY DOUBLE-CLUTCH TRANSMISSION

Изобретение относится к групповой коробке передач, в частности, коробке передач с двухдисковым сцеплением, предпочтительно для транспортных средств промышленного назначения (например, для грузовых автомобилей).
Из DE 102010003924 A1 известна групповая коробка передач, которая имеет передний делитель (группа), основной делитель (группа) и задний делитель (группа) и которая с помощью двухдискового сцепления, промежуточного вала и одного полого и одного сплошного главного вала коробки передач предоставляет два отдельных пути нагрузки и, тем самым, частично может переключаться под нагрузкой. Переключение под нагрузкой заднего делителя, выполненного как планетарная передача, осуществляется тем, что прямая передача через сплошной главный вал коробки передач соединяется с солнечной шестерней, и полый главный вал коробки передач со смежной передачей соединяется с водилом планетарной передачи. За счет переключения пересечения двухдискового сцепления передачи переключаются. Недостатком является, например, то, что переключение 3-4 и переключение 10-11 не могут переключаться под нагрузкой, так как здесь должна переключаться передача в основном делителе. Таким образом, переключения под нагрузкой возможны только в переднем делителе и в заднем делителе. Кроме того, из DE 102010003924 A1 известна групповая коробка передач, полностью переключаемая под нагрузкой. Однако эта групповая коробка передач, полностью переключаемая под нагрузкой, имеет только один путь нагрузки в основном делителе, из-за чего основной делитель не может переключаться под нагрузкой, и групповая коробка передач предоставляет в распоряжение только восемь передач.
Из DE 102005044068 A1 известна групповая коробка передач, которая имеет передний делитель, основной делитель и задний делитель, выполненный как планетарная передача, и дополнительно к сплошному промежуточному валу имеет полый промежуточный вал и тем самым предоставляет два пути нагрузки в основном делителе. Кроме того, групповая коробка передач содержит переключающий элемент, который имеет три квазиактивные опции положения и, таким образом, не имеет нейтрального положения. В левом положении сплошной промежуточный вал соединен без проворачивания с полым промежуточным валом. В правом положении полый промежуточный вал соединен без проворачивания со свободной шестерней заднего делителя. В среднем положении полый промежуточный вал, сплошной промежуточный вал и свободная шестерня соединены друг с другом без проворачивания. Переключающий элемент обеспечивает возможность переключения под нагрузкой в основном делителе между двумя передачами. Недостатком является, например, то, что в основном делителе можно переключаться под нагрузкой только однократно. Для того чтобы переключить третью передачу основного делителя, необходимо прерывание нагрузки.
Задачей изобретения является создать альтернативную и/или усовершенствованную групповую коробку передач, в частности, коробку передач с двухдисковым сцеплением.
Эта задача решается признаками независимого пункта формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления приведены в зависимых пунктах и в нижеследующем описании.
В соответствии с изобретением создана групповая коробка передач, предпочтительно коробка передач с двухдисковым сцеплением, целесообразно для транспортных средств промышленного назначения (например, для грузовых автомобилей, в особенности, так называемых большегрузных грузовых автомобилей). Групповая коробка передач содержит передний делитель (группа), основной делитель (группа) и задний делитель (группа). Передний делитель содержит предпочтительным образом три механизма постоянного деления, а именно, первый механизм постоянного деления, второй механизм постоянного деления и третий механизм постоянного деления. Основной делитель содержит предпочтительным образом две передачи прямого хода основного делителя.
Групповая коробка передач отличается, в частности, тем, что передний делитель предоставляет два отдельных пути нагрузки, и основной делитель предоставляет два отдельных пути нагрузки. Тем самым передний делитель и основной делитель могут быть выполнены переключаемыми под нагрузкой, в частности, переключаемыми полностью под нагрузкой, чтобы иметь возможность целесообразным образом все передачи переднего хода переднего делителя и все передачи переднего хода основного делителя предоставлять переключаемыми под нагрузкой. Предпочтительным образом могут также все передачи заднего хода групповой коробки передач выполняться переключаемыми под нагрузкой. Два отдельных пути нагрузки включают целесообразным образом один свободный от нагрузки путь нагрузки и один нагружаемый нагрузкой путь нагрузки.
«Переключение полностью под нагрузкой» означает, в частности, что для каждой передачи, которая лежит в направлении потока мощности, существует возможность по меньшей мере одну передачу выше нее и/или по меньшей мере одну передачу ниже нее переводить на свободном от нагрузки пути на разомкнутом сцеплении двухдискового сцепления, так что через переключение пересечения двухдискового сцепления может выполняться переключение нагрузки.
Возможно, что групповая коробка передач имеет два коаксиально друг другу проходящих промежуточных вала, предпочтительным образом первый полый промежуточный вал и второй промежуточный вал, размещенный по меньшей мере на отдельных участках в первом промежуточном валу. Промежуточные валы целесообразным образом могут соединяться друг с другом без проворачивания посредством переключающего элемента.
В особенно предпочтительном варианте выполнения изобретения передний делитель содержит два отдельных пути нагрузки, основной делитель содержит два отдельных пути нагрузки, и задний делитель содержит два отдельных пути нагрузки. Тем самым передний делитель, основной делитель и задний делитель могут выполняться переключаемыми под нагрузкой, в частности, переключаемыми под полной нагрузкой, так что целесообразным образом все передачи переднего хода переднего делителя, все передачи переднего хода основного делителя и все передачи переднего хода заднего делителя могут быть переключаемыми под нагрузкой и, таким образом, все передачи переднего хода групповой коробки передач. Как упомянуто выше, в частности, также все передачи заднего хода групповой коробки передач могут выполняться переключаемыми под нагрузкой.
Групповая коробка передач предпочтительно содержит двухдисковое сцепление, содержащее первое сцепление и второе сцепление.
Двухдисковое сцепление обеспечивает целесообразным образом посредством переключения пересечения возможность переключения под нагрузкой переднего делителя, основного делителя и/или заднего делителя и позволяет реализовать, например, переключение от одной передачи на другую передачу и, тем самым, от одного пути нагрузки к другому пути нагрузки. Следует отметить, что возможность переключения под нагрузкой, в частности даже заднего делителя, может быть реализована единственно посредством двухдискового сцепления, и, таким образом, для этого не требуется никакого дополнительного сцепления.
Групповая коробка передач может работать, например, в режиме прямой передачи и в режиме ускоряющей (повышающей) передачи. Это, в частности, обеспечивается посредством двухдискового сцепления, трех механизмов постоянного деления и отдельных путей нагрузки переднего делителя, основного делителя и предпочтительно заднего делителя. Возможность переключения между режимом прямой передачи и режимом ускоряющей передачи предпочтительно обеспечивается за счет переключения пересечения двухдискового сцепления.
В отношении возможности переключения под нагрузкой переднего делителя следует отметить, что передний делитель может содержать по меньшей мере два (предпочтительно три) механизма постоянного деления, и возможность переключения под нагрузкой может быть реализована тем, что один из механизмов постоянного деления образует передачу в первом нагружаемом нагрузкой пути нагрузки, в то время как другой механизм постоянного деления образует другую передачу во втором свободном от нагрузки пути нагрузки. Переключение от одной передачи на другую передачу и, таким образом, от одного пути нагрузки к другому пути нагрузки осуществляется посредством переключения пересечения двухдискового сцепления. Аналогичным образом может быть реализовано переключение между режимом прямой передачи и режимом ускоряющей передачи.
В отношении возможности переключения под нагрузкой основного делителя следует отметить, что основной делитель может содержать по меньшей мере две ступени основного делителя, и возможность переключения под нагрузкой может быть реализована тем, что одна ступень основного делителя образует передачу в первом нагружаемом нагрузкой пути нагрузки, в то время как другая ступень основного делителя образует другую передачу во втором свободном от нагрузки пути нагрузки. Переключение от одной передачи на другую передачу и, таким образом, от одного пути нагрузки к другому пути нагрузки осуществляется посредством переключения пересечения двухдискового сцепления. Аналогичным образом может быть реализовано переключение между режимом прямой передачи и режимом ускоряющей передачи.
В отношении возможности переключения под нагрузкой заднего делителя следует отметить, что задний делитель может содержать по меньшей мере две ступени заднего делителя, и возможность переключения под нагрузкой может быть реализована тем, что одна ступень заднего делителя образует передачу в первом нагружаемом нагрузкой пути нагрузки, в то время как другая ступень заднего делителя образует другую передачу во втором свободном от нагрузки пути нагрузки. Переключение от одной передачи на другую передачу и, таким образом, от одного пути нагрузки к другому пути нагрузки осуществляется посредством переключения пересечения двухдискового сцепления.
Возможно, что два отдельных пути нагрузки переднего делителя, два отдельных пути нагрузки основного делителя и/или два отдельных пути нагрузки заднего делителя могут свободно комбинироваться друг с другом, предпочтительно таким образом, что в отношении отдельных передач свободный от нагрузки путь нагрузки проходит сквозным образом через передний делитель, основной делитель и/или задний делитель, и нагружаемый нагрузкой путь нагрузки проходит сквозным образом через передний делитель, основной делитель и/или задний делитель.
Групповая коробка передач содержит предпочтительным образом первый полый промежуточный вал и второй промежуточный вал, размещенный по меньшей мере на отдельных участках в первом промежуточном валу. Первый промежуточный вал и второй промежуточный вал расположены, в частности, коаксиально друг другу. Альтернативно или дополнительно, групповая коробка передач может иметь второй полый первичный вал коробки передач и первый первичный вал коробки передач, расположенный по меньшей мере на отдельных участках во втором первичном валу коробки передач.
Кроме того, групповая коробка передач может иметь второй полый главный вал коробки передач и первый главный вал коробки передач, расположенный по меньшей мере на отдельных участках во втором главном валу коробки передач. В альтернативном выполнении изобретения групповая коробка передач может быть выполнена только с одним единственным главным валом коробки передач.
Возможно, что шестерня первого механизма постоянного деления, например, размещена на первом промежуточном валу и соединена жестко без проворачивания с первым промежуточным валом. К тому же шестерня первого механизма постоянного деления может соединяться без проворачивания с первым первичным валом коробки передач через переключающий элемент.
Возможно, что свободная шестерня второго механизма постоянного деления размещена на первом или втором первичном валу коробки передач, и/или свободная шестерня третьего механизма постоянного деления размещена на втором первичном валу коробки передач. К тому же возможно, что свободная шестерня второго механизма постоянного деления или свободная шестерня третьего механизма постоянного деления по выбору через тот же переключающий элемент может соединяться без проворачивания со вторым первичным валом коробки передач. Кроме того, зубчатое колесо (шестерня) второго механизма постоянного деления и шестерня третьего механизма постоянного деления могут быть соединены постоянно без проворачивания со вторым промежуточным валом.
Групповая коробка передач содержит предпочтительным образом двухдисковое сцепление с первым сцеплением и вторым сцеплением.
В другом варианте выполнения изобретения второй, целесообразным образом средний механизм постоянного деления может по выбору предпочтительно через первый первичный вал коробки передач соединяться с первым сцеплением и предпочтительно через второй первичный вал коробки передач соединяться со вторым сцеплением. Тем самым обеспечивается, например, возможность того, что второй механизм постоянного деления может использоваться первым сцеплением и вторым сцеплением. К тому же, в частности, обеспечивается возможность того, что переход между первым первичным валом коробки передач и вторым первичным валом коробки передач может выполняться без изменения передачи.
Предпочтительным образом, свободная шестерня второго, предпочтительно среднего механизма постоянного деления через переключающий элемент может соединяться без проворачивания с первым первичным валом коробки передач и предпочтительно одновременно через дополнительный переключающий элемент соединяться без проворачивания со вторым первичным валом коробки передач.
Кроме того, зубчатое колесо второго механизма постоянного деления может постоянно без проворачивания соединяться со вторым промежуточным валом.
Возможно, что свободная шестерня первого механизма постоянного деления и свободная шестерня второго механизма постоянного деления через переключающий элемент, предпочтительно тот же переключающий элемент, по выбору может соединяться без проворачивания с первым первичным валом коробки передач.
Возможно, что свободная шестерня третьего механизма постоянного деления через переключающий элемент может соединяться без проворачивания со вторым первичным валом коробки передач. Последний названный переключающий элемент предпочтительно является тем же самым переключающим элементом, посредством которого также второй механизм постоянного деления может соединяться без проворачивания со вторым первичным валом коробки передач.
Кроме того, шестерня второго механизма постоянного деления может соединяться постоянно без проворачивания со вторым промежуточным валом.
Шестерня (колесо) первого механизма постоянного деления может целесообразным образом соединяться постоянно без проворачивания с первым промежуточным валом.
Кроме того, шестерня третьего механизма постоянного деления может соединяться постоянно без проворачивания со вторым промежуточным валом.
Возможно, что свободная шестерня первого механизма постоянного деления, свободная шестерня второго механизма постоянного деления и свободная шестерня третьего механизма постоянного деления размещены на механизме первичных валов коробки передач, включающем в себя первый первичный вал коробки передач и второй первичный вал коробки передач. Предпочтительным образом, свободная шестерня первого механизма постоянного деления, свободная шестерня второго механизма постоянного деления и свободная шестерня третьего механизма постоянного деления могут, например, через два переключающих элемента по выбору соединяться с механизмом первичных валов коробки передач. Это способствует, в частности, тому, что переход между первым первичным валом коробки передач и вторым первичным валом коробки передач может выполняться без изменения передачи. Это имеет место особенно для случая, когда второй механизм постоянного деления находится в зацеплении, в то время как для других обоих механизмов постоянного деления это не имеет места. Следует упомянуть, что свободная шестерня первого механизма постоянного деления и свободная шестерня второго механизма постоянного деления предпочтительно размещены на первом первичном валу коробки передач, а свободная шестерня третьего механизма постоянного деления предпочтительно размещена на втором первичном валу коробки передач. Свободная шестерня второго механизма постоянного деления могла бы альтернативно также размещаться на втором первичном валу коробки передач.
Возможно, что основной делитель включает в себя три ступени основного делителя.
В частности, шестерня ступени основного делителя для первой передачи переднего хода основного делителя может жестко без проворачивания соединяться со вторым промежуточным валом.
Кроме того, свободная шестерня ступени основного делителя для первой передачи переднего хода основного делителя через переключающий элемент может соединяться без проворачивания с первым главным валом коробки передач или через тот же переключающий элемент со вторым главным валом коробки передач, в частности, с водилом заднего делителя, выполненного в виде планетарной передачи.
Второй, предпочтительно полый главный вал коробки передач предпочтительно включает в себя водило заднего делителя, выполненного в виде планетарной передачи.
Кроме того, шестерня ступени основного делителя для второй передачи переднего хода основного делителя может соединяться жестко без проворачивания с первым промежуточным валом. Кроме того, свободная шестерня ступени основного делителя для второй передачи переднего хода основного делителя через переключающий элемент может соединяться без проворачивания с первым главным валом коробки передач.
Кроме того, шестерня ступени основного делителя для передачи заднего хода может жестко без проворачивания соединяться с первым и вторым промежуточными валами. Кроме того, свободная шестерня ступени основного делителя для передачи заднего хода через переключающий элемент может соединяться с первым главным валом коробки передач или главным валом. Последний упомянутый переключающий элемент является предпочтительно тем же переключающим элементом, с помощью которого также ступень основного делителя для второй передачи переднего хода основного делителя может соединяться без проворачивания с первым главным валом коробки передач.
Возможно, что первый первичный вал коробки передач и первый главный вал коробки передач могут соединяться друг с другом через переключающий элемент, расположенный между передним делителем и основным делителем, чтобы, например, обеспечивать возможность прямой передачи.
Возможно, что задний делитель, предпочтительно выполненный как планетарная передача, представляет медленный делитель (т.е. медленную группу) и быстрый делитель (т.е. быструю группу). Это может быть реализовано, например, посредством переключающего элемента, который имеет точно три положения переключения, а именно, положение переключения без нагрузки, нейтральное положение переключения и положение переключения под нагрузкой, причем в положении переключения под нагрузкой коронная шестерня заднего делителя, выполненного как планетарная передача, может соединяться без проворачивания с картером групповой коробки передач. Нейтральное положение в общем случае является опциональным, так что также возможны формы выполнения с точно двумя положениями переключения.
Групповая коробка передач в одном варианте выполнения изобретения предпочтительно содержит 12 передач переднего хода в режиме прямой передачи и/или 13 передач переднего хода в режиме ускоряющей передачи. В альтернативном выполнении групповая коробка передач может предоставлять 15 передач переднего хода в режиме прямой передачи и 16 передач переднего хода в режиме ускоряющей передачи. К тому же, групповая коробка передач предпочтительно предоставляет в распоряжение 3 или 6 передач заднего хода. 6 передач заднего хода могут, например, быть реализованы тем, что задний делитель выполняется переключаемым для передач заднего хода.
Кроме того, изобретение также включает в себя транспортное средство промышленного назначения, предпочтительно грузовой автомобиль (например, так называемые большегрузные грузовые автомобили) с групповой коробкой передач, как описано здесь.
Вышеописанные признаки и предпочтительные варианты выполнения изобретения могут любым образом комбинироваться друг с другом. Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения или следуют из изложенного ниже описания предпочтительных вариантов выполнения изобретения во взаимосвязи с приложенными чертежами.
Фиг.1 - групповая коробка передач согласно одному варианту выполнения изобретения,
фиг.2 - схема потоков мощности отдельных передач групповой коробки передач согласно фиг.1,
фиг.3 - диаграмма переключений групповой коробки передач согласно фиг.1 и 2,
фиг.4 - групповая коробка передач согласно другому варианту выполнения изобретения,
фиг.5 - схема потоков мощности отдельных передач групповой коробки передач согласно фиг.4,
фиг.6 - диаграмма переключений групповой коробки передач согласно фиг.4 и 5.
Варианты выполнения, описанные со ссылками на чертежи, частично совпадают, причем сходные или идентичные части снабжены одинаковыми ссылочными позициями, и для их пояснения могут даваться ссылки на их описание на других чертежах, чтобы избегать повторений.
Фиг.1 показывает групповую коробку 100 передач для транспортных средств промышленного назначения, в частности, так называемых большегрузных грузовых автомобилей. Групповая коробка 100 передач выполнена как коробка передач с двухдисковым сцеплением.
Групповая коробка 100 передач содержит передний делитель (передняя группа) SG, который включает в себя три механизма постоянного деления, а именно, первый механизм Z1 постоянного деления, второй механизм Z2 постоянного деления и третий механизм Z3 постоянного деления, основной делитель (основная группа) HG, который целесообразно имеет точно две передачи прямого хода основного делителя, и выполненный как планетарная передача задний делитель (задняя группа) RG. К тому же, групповая коробка 100 передач содержит двухдисковое сцепление, содержащее два сцепления К1 и К2.
Передний делитель SG, основной делитель HG и задний делитель RG содержат, соответственно, два отдельных пути нагрузки, а именно, один без нагрузки и один под нагрузкой, и выполнены, соответственно, переключаемыми полностью под нагрузкой. Тем самым все передачи переднего хода переднего делителя SG, все передачи переднего хода основного делителя HG, все передачи переднего хода заднего делителя RG и, таким образом, все передачи переднего хода групповой коробки 100 передач выполнены переключаемыми под нагрузкой. К тому же, предпочтительным образом также все передачи заднего хода выполнены переключаемыми под нагрузкой.
Групповая коробка 100 передач содержит, к тому же, первый полый промежуточный вал VW1 и второй сплошной промежуточный вал VW2, проходящий через первый промежуточный вал VW1. Кроме того, коробка 100 передач содержит второй полый главный вал HW2 коробки передач и первый сплошной главный вал HW1 коробки передач, проходящий через второй главный вал HW2 коробки передач. Кроме того, коробка 100 передач содержит второй полый первичный вал EW2 коробки передач и первый сплошной первичный вал EW1 коробки передач, проходящий через второй первичный вал EW2 коробки передач. Первый первичный вал EW1 коробки передач и первый главный вал HW1 коробки передач могут соединяться друг с другом через переключающий элемент S4, расположенный между передним делителем SG и основным делителем HG, чтобы обеспечить возможность прямой передачи.
Групповая коробка 100 передач выполнена таким образом, что возможность переключения под нагрузкой переднего делителя SG, основного делителя HG и заднего делителя RG может быть реализована посредством переключения пересечения двухдискового сцепления К1, К2, предпочтительно не требуя для этого одного или более дополнительных сцеплений. Также может предоставляться переключение между описываемыми ниже режимами ускоряющей передачи и прямой передачи.
Переключение нагрузки переднего делителя SG осуществляется в общем следующим образом: первый механизм постоянного деления образует в первом пути нагрузки (например, сплошном промежуточном валу) первую передачу, которая находится под нагрузкой, в то время как второй механизм постоянного деления во втором пути нагрузки (например, полом промежуточном валу) образует вторую передачу, которая свободна от нагрузки. Переключение от одной передачи к другой передаче и, тем самым, от одного пути нагрузки к другому пути нагрузки осуществляется посредством переключения пересечения двухдискового сцепления К1, К2.
Переключение нагрузки основного делителя HG осуществляется в общем случае следующим образом. Первая ступень основного делителя образует в первом пути нагрузки (например, сплошном промежуточном валу) первую передачу, которая находится под нагрузкой, в то время как вторая ступень основного делителя (ступень шестерен) во втором пути нагрузки (например, полом промежуточном валу) образует вторую передачу, которая свободна от нагрузки. Переключение с одной передачи на вторую передачу и, тем самым, от одного пути нагрузки к другому пути нагрузки осуществляется посредством переключения пересечения двухдискового сцепления К1, К2.
Переключение нагрузки заднего делителя RG, выполненного как планетарная передача, осуществляется в общем случае следующим образом. Сплошной главный вал коробки передач соединен без проворачивания с солнечной шестерней заднего делителя RG и образует тем самым первый путь нагрузки, который находится под нагрузкой, в то время как полый главный вал коробки передач жестко без проворачивания соединен с водилом заднего делителя RG и, тем самым, образует второй путь нагрузки, который свободен от нагрузки. Переключение с одной передачи на другую передачу и, таким образом, с одного пути нагрузки к другому пути нагрузки осуществляется вновь через переключение пересечения двухдискового сцепления К1, К2.
Водило заднего делителя RG представляет часть второго главного вала HW2 коробки передач.
Два отдельных пути нагрузки переднего делителя SG, два отдельных пути нагрузки основного делителя HG и два отдельных пути нагрузки заднего делителя RG могут свободно комбинироваться друг с другом, так что в отношении отдельных передач групповой коробки 100 передач свободный от нагрузки путь нагрузки проходит через передний делитель SG, основной делитель HG и задний делитель RG, и дополнительно нагружаемый нагрузкой путь нагрузки проходит через передний делитель SG, основной делитель HG и задний делитель RG. Пути нагрузки переднего делителя SG, основного делителя HG и заднего делителя RG, таким образом, не проходят жестко через групповую коробку 100 передач, а являются свободно комбинируемыми. Комбинация осуществляется в отношении каждой передачи переднего хода таким образом, что, соответственно, каждый полный путь нагрузки лежит в потоке нагрузки через все три делителя SG, HG и RG, и, к тому же, другой путь нагрузки через все три делителя SG, HG и RG является полностью свободным от нагрузки.
Сцепление К1 двухдискового сцепления жестко соединено без проворачивания с первым первичным валом EW1 коробки передач, в то время как сцепление К2 двухдискового сцепления жестко соединено без проворачивания со вторым первичным валом EW2 коробки передач.
На первом первичном валу EW1 коробки передач размещена свободная шестерня второго механизма Z2 постоянного деления, и на втором первичном валу EW2 коробки передач размещена свободная шестерня третьего механизма Z3 постоянного деления. Переключающий элемент S2 выполнен таким образом, чтобы свободные шестерни второго механизма Z2 постоянного деления и третьего механизма Z3 постоянного деления по выбору соединять без проворачивания со вторым первичным валом EW2 коробки передач.
Малая (ведущая) шестерня первого механизма Z1 постоянного деления через переключающий элемент S3 может соединяться без проворачивания с первым первичным валом EW1 коробки передач. Шестерни второго механизма Z2 постоянного деления и третьего механизма Z3 постоянного деления соединены жестко без проворачивания со вторым промежуточным валом VW2, в то время как шестерня первого механизма Z1 постоянного деления соединена жестко без проворачивания с первым промежуточным валом VW1 и через переключающий элемент S1 может соединяться без проворачивания со вторым промежуточным валом VW2. Переключающий элемент S1 служит, кроме того, тому, чтобы первый промежуточный вал VW1 соединять без проворачивания со вторым промежуточным валом VW2.
Основной делитель HG содержит три ступени Z4, Z5 и Z6 основного делителя.
Шестерня ступени Z6 основного делителя для первой передачи прямого хода основного делителя жестко без проворачивания соединена со вторым промежуточным валом VW2. Свободная шестерня ступени Z6 основного делителя через переключающий элемент S6 может соединяться без проворачивания с первым главным валом HW1 коробки передач или альтернативно через тот же переключающий элемент S6 может соединяться без проворачивания со вторым главным валом HW2 коробки передач (в частности, водилом заднего делителя RG, выполненного как планетарная передача).
Шестерня ступени Z5 основного делителя для второй передачи прямого хода основного делителя жестко без проворачивания соединена с первым промежуточным валом VW1, и свободная шестерня ступени Z5 основного делителя через переключающий элемент S5 может соединяться без проворачивания с первым главным валом HW1 коробки передач.
Шестерня ступени Z4 основного делителя для первой передачи заднего хода жестко без проворачивания соединена со вторым промежуточным валом VW2. Свободная шестерня ступени Z4 основного делителя через переключающий элемент S5 может соединяться без проворачивания с первым главным валом HW1 коробки передач. Переключающий элемент S5 также выполнен таким образом, чтобы по выбору ступень Z4 основного делителя и ступень Z5 основного делителя соединять без проворачивания с первым главным валом HW1 коробки передач.
Переключающие элементы S5 или S6 служат, следовательно, тому, чтобы свободные шестерни ступеней Z4, Z5 и Z6 основного делителя соединять без проворачивания с первым главным валом HW1 коробки передач.
К тому же, солнечная шестерня заднего делителя RG, выполненного как планетарная передача, жестко без проворачивания соединена с первым главным валом HW1 коробки передач. Вокруг солнечной шестерни перекатываются планетарные шестерни (сателлиты), которые установлены на водиле планетарной передачи, через которое осуществляется отбор мощности групповой коробки 100 передач. Сателлиты окружаются коронной шестерней планетарной передачи.
Задний делитель RG охватывает точно две группы передач, а именно, быструю группу передач и медленную группу передач. Это, в частности, реализуется тем, что задний делитель RG имеет переключающий элемент S7, который охватывает точно три положения переключения, а именно, первое нейтральное, в котором коронная шестерня заднего делителя RG является свободно вращаемой, второе для быстрой группы передач, в котором коронная шестерня заднего делителя RG может соединяться без проворачивания с водилом заднего делителя RG, вследствие чего планетарная передача вращается как блок, и третье для медленной группы передач, в котором коронная шестерня заднего делителя RG может соединяться без проворачивания с картером групповой коробки 100 передач. Нейтральное положение является в общем случае опциональным.
С помощью переключающего элемента S6 свободная шестерня ступени Z6 основного делителя может соединяться без проворачивания с водилом заднего делителя RG. Если поток мощности от ступени Z6 основного делителя направляется непосредственно через водило заднего делителя RG к механизму отбора мощности, тем самым устанавливается быстрое передаточное отношение заднего делителя RG. Чтобы препятствовать потерям на трение и чтобы остальные передачи соединять с быстрой группой передач заднего делителя RG, коронная шестерня заднего делителя RG может соединяться с водилом заднего делителя RG через переключающий элемент S7, за счет чего планетарная передача вращается как блок.
Групповая коробка 100 передач, показанная на фиг.1, представляет собой групповую коробку 100 передач, которая может по выбору работать в режиме прямой передачи и в режиме ускоряющей передачи. Обычные групповые коробки передач, напротив, выполняются как групповая коробка передач режима прямой передачи или групповая коробка передач режима ускоряющей передачи.
Групповая коробка 100 передач обеспечивает возможность, в частности за счет соответствующего изобретению выполнения переднего делителя SG, основного делителя HG и заднего делителя RG, реализации как режима прямой передачи, так и режима ускоряющей передачи. Переключение между режимом прямой передачи и режимом ускоряющей передачи осуществляется вновь посредством переключения пересечения двухдискового сцепления К1, К2, не требуя для этого дополнительного сцепления.
В режиме прямой передачи предоставляется 12 передач прямого хода, в то время как для режима ускоряющей передачи предоставляется 13 передач прямого хода.
Фиг.2 показывает диаграмму потоков нагрузки отдельных передач групповой коробки 100 передач по фиг.1. Можно видеть, что коробка 100 передач предоставляет 12 передач переднего хода в режиме прямой передачи и 13 передач переднего хода в режиме ускоряющей передачи. К тому же, коробка 100 передач предоставляет три передачи обратного хода R1, R2 и R3.
Фиг.3 показывает диаграмму переключений групповой коробки 100 передач по фиг.1. На диаграмме переключений перечислены, в частности, сцепления К1 и К2 и переключающие элементы S1-S7 и их соответствующие положения (L=левое, R=правое, N=нейтральное) для отдельных передач прямого хода 1-13 и трех передач заднего хода R1-R3.
Фиг.4 показывает групповую коробку 100 передач согласно другому варианту выполнения изобретения.
Групповая коробка 100 передач выполнена как коробка передач с двухдисковым сцеплением и содержит передний делитель SG с первым механизмом Z1 постоянного деления, вторым механизмом Z2 постоянного деления и с третьим механизмом Z3 постоянного деления, основной делитель HG, который предпочтительно предусматривает точно две передачи переднего хода основного делителя, задний делитель RG, выполненный как планетарная передача, и двухдисковое сцепление, имеющее два сцепления К1, К2. Сцепление К1 соединено жестко без проворачивания с первым первичным валом EW1 коробки передач, и сцепление К2 соединено жестко без проворачивания со вторым первичным валом EW2 коробки передач.
Подобно тому, как описана со ссылкой на фиг.1 групповая коробка 100 передач, также групповая коробка 100 передач по фиг.4 предоставляет как режим прямой передачи, так и режим ускоряющей передачи.
Передний делитель SG содержит два отдельных пути нагрузки, и основной делитель HG содержит два отдельных пути нагрузки, за счет чего передний делитель SG и основной делитель HG выполнены переключаемыми полностью под нагрузкой. Задний делитель RG, напротив, не является переключаемым полностью под нагрузкой.
Коробка 100 передач содержит первый полый промежуточный вал VW1 и второй сплошной промежуточный вал VW2, проходящий через первый промежуточный вал VW1. Кроме того, коробка 100 передач содержит второй полый первичный вал ЕW2 коробки передач и первый сплошной первичный вал ЕW1 коробки передач, проходящий через второй первичный вал ЕW2 коробки передач.
Особенность показанной на фиг.4 групповой коробки 100 передач состоит в том, что она не содержит описанный со ссылкой на фиг.1 состоящий из двух частей главный вал HW1, HW2 коробки передач, а содержит только единственный главный вал НW коробки передач.
За счет исключения второго полого главного вала НW2 коробки передач отсутствует возможность переключения под нагрузкой заднего делителя RG при, в остальном, по существу одинаковом объеме мощности по сравнению с групповой коробкой 100 передач по фиг.1. Передний делитель SG и основной делитель HG остаются переключаемыми полностью под нагрузкой.
Если групповая коробка 100 передач выполнена, как показано на фиг.4 и последовательность передач по сравнению с коробкой 100 передач по фиг.1 изменена, то в режиме прямой передачи могут быть реализованы 15 передач прямого хода и в режиме ускоряющей передачи 16 передач прямого хода.
Переключающий элемент S7Х на фиг.4 имеет три опции переключения/положения переключения, а именно, левое, нейтральное и правое, причем нейтральное является опциональным и, следовательно, может быть опущено.
Особенностью является то, что второй и, тем самым, средний механизм Z2 постоянного деления по выбору посредством переключающих элементов S1Х и S2X через первый первичный вал ЕW1 коробки передач может соединяться без проворачивания с первым сцеплением К1 и через второй первичный вал ЕW2 коробки передач со вторым сцеплением К2. Если, например, с третьей передачи переключаются на четвертую передачу, то третья передача сначала образуется через сцепление К1 и первый первичный вал ЕW1 коробки передач. В то время как первое сцепление К1 передает нагрузку/мощность, может к тому же второе сцепление К2 замыкаться и затем первое сцепление К1 размыкаться. Второе сцепление К2 и второй первичный вал ЕW2 коробки передач могут тем самым брать на себя эту передачу, так что первое сцепление К1 и первый первичный вал ЕW1 коробки передач снова свободны для следующей передачи (четвертой передачи).
Вновь со ссылкой на фиг.4, шестерня второго механизма Z2 постоянного деления и шестерня третьего механизма Z3 постоянного деления жестко без проворачивания соединены со вторым промежуточным валом VW2, и шестерня первого механизма Z1 постоянного деления жестко без проворачивания соединена с первым промежуточным валом VW1.
На первом первичном валу ЕW1 коробки передач размещены свободная шестерня первого механизма Z1 постоянного деления и свободная шестерня второго механизма Z2 постоянного деления, в то время как на втором первичном валу ЕW2 коробки передач размещена свободная шестерня третьего механизма Z3 постоянного деления. Таким образом, все свободные шестерни трех механизмов Z1, Z2 и Z3 постоянного деления размещены на механизме первичных валов ЕW1, EW2 коробки передач.
Переключающий элемент S2X выполнен так, чтобы по выбору соединять без проворачивания свободную шестерню первого механизма Z1 постоянного деления и свободную шестерню второго механизма Z2 постоянного деления с первым первичным валом ЕW1 коробки передач.
Переключающий элемент S1X выполнен так, чтобы по выбору соединять без проворачивания свободную шестерню второго механизма Z2 постоянного деления и свободную шестерню третьего механизма Z3 постоянного деления со вторым первичным валом ЕW2 коробки передач.
Переключающий элемент S3 выполнен так, чтобы первый первичный вал ЕW1 коробки передач соединять без проворачивания с главным валом НW коробки передач и тем самым обеспечивать возможность прямой передачи.
Переключающий элемент S4X выполнен таким образом, чтобы первый промежуточный вал VW1 и второй промежуточный вал VW2 без проворачивания соединять друг с другом. Переключающий элемент S4X, кроме того, выполнен так, чтобы первый механизм Z1 постоянного деления соединять со вторым промежуточным валом VW2.
За счет того, что второй механизм Z2 постоянного деления используется первым сцеплением К1 и вторым сцеплением К2, и за счет того, что свободные шестерни трех механизмов Z1, Z2 и Z3 постоянного деления могут соединяться с первым первичным валом ЕW1 коробки передач или вторым первичным валом ЕW2 коробки передач, может быть реализован переход между первым первичным валом ЕW1 коробки передач или вторым первичным валом ЕW2 коробки передач без изменения передачи.
Шестерня ступени Z5 основного делителя для первой передачи прямого хода основного делителя и шестерня ступени Z6 основного делителя для передачи заднего хода соединены жестко без проворачивания со вторым промежуточным валом VW2, и шестерня ступени Z4 основного делителя для второй передачи переднего хода основного делителя соединена жестко без проворачивания с первым промежуточным валом VW1.
Свободные шестерни ступеней Z4, Z5 и Z6 основного делителя размещены на главном валу НW коробки передач. Они могут соединяться без проворачивания переключающими элементами S5 или S6 с главным валом НW коробки передач.
Главный вал НW коробки передач жестко без проворачивания соединен с солнечной шестерней заднего делителя RG, выполненного как планетарная передача. Вокруг солнечной шестерни поворачиваются сателлиты, которые опираются на водило заднего делителя RG, выполненного как планетарная передача, через которое также осуществляется отбор мощности групповой коробки 100 передач. Сателлиты окружаются коронной шестерней планетарной передачи.
Если коронная шестерня через переключающий элемент S7X соединяется с картером групповой коробки 100 передач, то устанавливается большое передаточное отношение или медленный комплект. Если коронная шестерня переключающим элементом S7X соединяется с водилом, то задний делитель RG блокируется и образует прямой сквозной привод и, тем самым, быструю группу. Показанный на фиг.4 переключающий элемент S7X имеет три опции переключения/положения переключения, а именно, левое, нейтральное и правое, причем нейтральное является опциональным.
Фиг.5 показывает диаграмму с потоками нагрузки отдельных передач групповой коробки 100 передач по фиг.4. Можно видеть, что групповая коробка 100 передач предоставляет 15 передач прямого хода в режиме прямой передачи и 16 передач прямого хода в режиме ускоряющей передачи. К тому же, коробка 100 передач предоставляет три передачи заднего хода R1, R2 и R3.
Фиг.6 показывает диаграмму переключений групповой коробки 100 передач по фиг.4. В диаграмме переключений перечислены, в частности, сцепления К1 и К2 и применяемые переключающие элементы и соответствующие им положения (L=левое, R=правое, N=нейтральное) для отдельных передач прямого хода с 1-ой по 16-ую и трех передач заднего хода R1-R3.
Следует отметить, что для функции групповой коробки 100 передач и потоков мощности отдельных передач нейтральное положение переключающего элемента S7X не имеет значения, потому что задний делитель RG выполнен не переключаемым под нагрузкой и, таким образом, либо вращается как блок, либо коронная шестерня соединена с картером коробки передач. Поэтому на фиг.6 с переключающим элементом S7X не соотнесена никакая колонка для нейтрального положения, потому что колонка иначе была бы пустой.
Изобретение не ограничивается описанными выше предпочтительными вариантами выполнения. Напротив, возможно множество вариантов и изменений, которые основаны на использовании идей изобретения и поэтому входят в объем изобретения. Кроме того, изобретение также претендует на защиту предмета и признаков зависимых пунктов, независимо от признаков и пунктов формулы, на которые даются ссылки.