ДВОЙНОЕ СЦЕПЛЕНИЕ ТРАНСМИССИИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
DUAL CLUTCH OF THE VEHICLE TRANSMISSION

Техническое решение относится к трансмиссиям транспортных средств. Оно касается двойного сцепления, расположенного между двигателем внутреннего сгорания и коробкой передач.
В транспортных средствах находят применение трансмиссии, состоящие из двойного сцепления и ступенчатой коробки передач, в которых обеспечивается переключение передач без разрыва потока мощности, что повышает плавность движения транспортного средства. Такие трансмиссии показаны в патентах США №7318512, №7743898 и представлены в заявках №1174631, №2975282, опубликованных Европейским патентным ведомством.
В качестве прототипа принято двойное сцепление трансмиссии транспортного средства, показанное в патенте №6523657, выданном в США. Это двойное сцепление содержит корпус, связанный с ведущим валом, две концентрично расположенные в корпусе многодисковые фрикционные муфты разного размера для попеременного соединения ведущего вала с входными валами коробки передач, гидроцилиндры управления фрикционными муфтами, содержащие поршни, расположенные между компенсационными камерами, в которых установлены пружины, и рабочими камерами. Однако наличие промежуточной стенки гидроцилиндра управления фрикционной муфтой меньшего диаметра, жестко присоединенной к ступице гидроцилиндра управления фрикционной муфтой большего диаметра, образующие единое неразъемное соединение последовательно расположенных гидроцилиндров, увеличивает осевые размеры двойного сцепления, исключает доступ к поршню, его уплотнениям и возвратной пружине гидроцилиндра управления фрикционной муфтой большего диаметра, что усложняет сборку и разборку механизма сцепления.
Технической проблемой, решение которой обеспечивается при осуществлении изобретения, является уменьшение габаритов двойного сцепления для достижения большей компактности трансмиссии транспортного средства, а также упрощение сборки и разборки механизма сцепления.
Решение указанной выше технической проблемы обеспечено тем, что двойное сцепление трансмиссии транспортного средства содержит корпус, связанный с ведущим валом, две концентрично расположенные в корпусе многодисковые фрикционные муфты разного размера для попеременного соединения ведущего вала с входными валами коробки передач, гидроцилиндры управления фрикционными муфтами, содержащие поршни, расположенные между компенсационными камерами, в которых установлены пружины, и рабочими камерами, при этом гидроцилиндры фрикционных муфт расположены в корпусе концентрично, корпус сделан с трубчатыми полками, расположенными на внутренней стороне его боковой стенки, выполненной со ступицей, поршень гидроцилиндра большей фрикционной муфты установлен на трубчатой полке большего диаметра, а поршень гидроцилиндра меньшей фрикционной муфты установлен на ступице боковой стенки корпуса.
При таком выполнении двойного сцепления трансмиссии транспортного средства достигается такой технический результат, как уменьшение габаритов двойного сцепления, повышение удобства его сборки и разборки.
Решение технической проблемы обеспечено также тем, что к боковой стенке корпуса прикреплен обод, с которым связана крышка корпуса, соединенная с ведущим валом, и зацеплены диски большей фрикционной муфты, имеющие наружные зубья, внутри обода установлен поршень, расположенный на трубчатой полке большего диаметра.
Решение технической проблемы обеспечено также тем, что рабочая камера гидроцилиндра большей фрикционной муфты сообщена радиальным каналом, выполненным в боковой стенке корпуса, с осевым каналом, выполненным в ступице боковой стенки, а компенсационная камера этого гидроцилиндра сообщена со своим осевым каналом, сделанным в ступице, через другое радиальное отверстие в боковой стенке, соединенное с продольным и радиальным отверстиями, сделанными в трубчатой полке большего диаметра.
Решение технической проблемы обеспечено также тем, что продольное отверстие, сделанное в трубчатой полке большего диаметра, закрыто с внешней стороны корпуса стенкой обода, а совмещенное с ним радиальное отверстие, выполненное в боковой стенке, заглушено со стороны рабочей камеры гидроцилиндра большей фрикционной муфты.
Решение технической проблемы обеспечено также тем, что диски меньшей фрикционной муфты, имеющие наружные зубья, зацеплены с внутренними зубьями, сделанными на внутренней стороне трубчатой полки большего диаметра.
Решение технической проблемы обеспечено также тем, что участок поршня гидроцилиндра меньшей фрикционной муфты, огибающий рабочую и компенсационную камеры, выполнен в виде обруча, охватывающего уплотнительное кольцо, установленное на трубчатой полке меньшего диаметра, обруч сделан с кольцевым гребнем, расположенным напротив дисков этой фрикционной муфты.
Решение технической проблемы обеспечено также тем, что на участках поршней, окружающих компенсационные камеры, сделаны бортики.
На фигуре 1 показано двойное сцепление трансмиссии транспортного средства, часть продольного разреза.
На фигуре 2 показано двойное сцепление трансмиссии транспортного средства при его последовательной разборке.
Двойное сцепление трансмиссии транспортного средства, показанное на фигуре 1, содержит корпус 1, связанный с ведущим валом 2, две концентрично расположенные в корпусе 1 многодисковые фрикционные муфты 3, 4 разного диаметра с гидравлическим управлением, предназначенные для попеременного соединения ведущего вала 2 с входными валами 5, 6 коробки передач (на фигуре 1 не показана). Ведущий вал 2 имеет возможность соединения с входным валом 5 коробки передач с помощью муфты 3 большего диаметра. Фрикционная муфта 3 имеет диски 7, 8, зацепленные с корпусом 1, и фрикционные диски 9, зацепленные с барабаном 10, соединенным с валом 5. Ведущий вал 2 имеет возможность соединения с входным валом 6 коробки передач с помощью муфты 4 меньшего диаметра. Фрикционная муфта 4 имеет диски 11, 12, зацепленные с корпусом 1, и фрикционные диски 13, зацепленные с барабаном 14, соединенным с валом 6.
Корпус 1 сцепления выполнен с трубчатыми полками 15, 16 на внутренней стороне его боковой стенки 17, выполненной со ступицей 18. К боковой стенке 17 прикреплен обод 19, с которым связаны крышка 20 корпуса 1, соединенная с ведущим валом 2, и зацеплены диски 7, 8 муфты 3, имеющие наружные зубья. Трубчатые полки 15, 16 образуют с внутренней цилиндрической поверхностью 21 обода 19 и внутренней цилиндрической поверхностью 22 ступицы 18 корпуса 1 два концентрично расположенных гидроцилиндра 23, 24. Внутри обода 19 на трубчатой полке 15 установлены поршень 25 гидроцилиндра 23 фрикционной муфты 3 и крышка 26 компенсационной камеры 27, в которой установлена пружина 28. Поршень 29 гидроцилиндра 24 управления фрикционной муфтой 4 установлен на ступице 18 корпуса 1 между рабочей камерой 30 муфты 4 и компенсационной камерой 31, которая закрыта крышкой 32, установленной на ступице 18 корпуса 1 и образующей упор для пружины 33, размещенной в компенсационной камере 31. Поршни 25, 29 расположены концентрично. Участок 34 поршня 29 гидроцилиндра 24 меньшей муфты 4, огибающий рабочую камеру 30 и компенсационную камеру 31, выполнен в виде обруча, охватывающего уплотнительное кольцо 35, установленное на трубчатой полке 16, и имеющего кольцевой гребень 36, расположенный напротив нажимного диска 37 муфты 4. Нажимной диск 37, диски 11, 12 муфты 4, имеющие наружные зубья 38, 39, зацеплены с внутренними зубьями 40, сделанными на внутренней стороне трубчатой полки 15. На участках поршней 25, 29, окружающих компенсационные камеры 27, 31, сделаны бортики 41, 42.
Рабочая камера 43 гидроцилиндра 23 фрикционной муфты 3 сообщена радиальным каналом 44, выполненным в боковой стенке 17 корпуса 1, с осевым каналом 45, выполненным в ступице 18 боковой стенки 17. Компенсационная камера 27 гидроцилиндра 23 сообщена с осевым каналом 46, сделанным в ступице 18 корпуса 1, через радиальное отверстие 47 в боковой стенке 17 корпуса 1 и через продольное и радиальное отверстия 48, 49, сделанные в трубчатой полке 15. Продольное отверстие 48 закрыто с внешней стороны корпуса 1 стенкой обода 19, а совмещенное с ним радиальное отверстие 47, выполненное в боковой стенке 17, заглушено со стороны рабочей камеры гидроцилиндра 23 фрикционной муфты 3. Компенсационная камера 31 гидроцилиндра 24 сообщена с каналом 50 через отверстие 51, сделанное в ступице 18 корпуса 1.
Разборку двойного сцепления осуществляют в следующей последовательности (фигура 2). Снимают кольцо 52 и отсоединяют ведущий вал 2 от корпуса 1. Барабаны 10, 14 демонтируют из корпуса 1. Снимают стопорное кольцо 53 и демонтируют пакет из дисков 7, 8, 9 большей фрикционной муфты из корпуса 1, освобождая доступ к поршню 25 гидроцилиндра большей фрикционной муфты. Снимают стопорное кольцо 54 и вынимают крышку 26 и пружину 28. Поршень 25 гидроцилиндра управления большей фрикционной муфтой демонтируют из корпуса 1, используя бортик 41. Разборку меньшей фрикционной муфты и ее гидроцилиндра проводят после съема стопорных колец 55, 56, крышки 32 и пружины 33 поршня 29. Для демонтажа поршня 29 из гидроцилиндра меньшей фрикционной муфты и пакета из дисков 11, 12, 13 этой муфты из корпуса 1 используют бортик 42 и кольцевой гребень 36 поршня 29. Дальнейшую разборку двойного сцепления проводят подетально.
Сборку двойного сцепления осуществляют в обратной последовательности.
Двойное сцепление трансмиссии транспортного средства (фигура 1) работает при переменной подаче рабочей жидкости под давлением в гидроцилиндры 23, 24, в зависимости от включенной передачи в коробке передач. При вращении ведущего вала 2 компенсационные камеры 27, 31 поршней 25, 29 заполняются рабочей жидкостью. В компенсационную камеру 27 рабочая жидкость подается из радиального отверстия 47 через продольное отверстие 48 и радиальное отверстие 49. В компенсационную камеру 31 рабочая жидкость подается из канала 50 через отверстие 51.
При включении фрикционной муфты 3 в гидроцилиндр 23 по каналу 45 и радиальному отверстию 44 подается рабочая жидкость под давлением. Под воздействием давления рабочей жидкости поршень 25 перемещается в осевом направлении, сжимая пружину 28, и прижимает диски 8, 9 к диску 7, удерживаемому от осевого перемещения стопорным кольцом 53. За счет сил трения между дисками 8 и фрикционными дисками 9 последние начинают вращаться вместе с барабаном 10, передавая крутящий момент с ведущего вала 2 на входной вал 5 коробки передач. В момент включения муфты 3 при вращении гидроцилиндра 23, заполненного рабочей жидкостью, возникают центробежные силы, воздействующие на его поршень 25. Эти центробежные силы уравновешиваются центробежными силами рабочей жидкости, находящейся в компенсационной камере 27, действующими на поршень 25 с обратной стороны. При отсутствии давления в гидроцилиндре 23 муфта 3 выключается. Пружины 28, разжимаясь, перемещают поршень 25 в исходное положение, расцепляя диски 8, 9 муфты 3. Совместное вращение фрикционных дисков 9 и барабана 10 прекращается, и входной вал 5 коробки передач отсоединяется от ведущего вала 2.
При включении фрикционной муфты 4 рабочая жидкость подается под давлением в гидроцилиндр 24. Под воздействием давления рабочей жидкости поршень 29 перемещается в осевом направлении, сжимая пружины 33, и прижимает диски 12, 13 к диску 11, удерживаемому от осевого перемещения стопорным кольцом 55. За счет сил трения между дисками 12 и фрикционными дисками 13 последние начинают вращаться вместе с барабаном 14, передавая тем самым крутящий момент с ведущего вала 2 на входной вал 6 коробки передач. В момент включения муфты 4 при вращении гидроцилиндра 24, заполненного рабочей жидкостью, возникают центробежные силы, воздействующие на его поршень 29. Для компенсации этих центробежных сил компенсационная камера 31 поршня 29 заполнена рабочей жидкостью. Возникающие в этой камере центробежные силы действуют на поршень 29 с обратной стороны, уравновешивая таким образом центробежные силы, действующие в противоположном направлении. При отсутствии давления в гидроцилиндре 24 муфта 4 выключается. Пружины 33, разжимаясь, перемещают поршень 29 в исходное положение, расцепляя диски 12, 13 муфты 4. Совместное вращение фрикционных дисков 13 и барабана 14 прекращается, и входной вал 6 коробки передач отсоединяется от ведущего вала 2.
Таким образом, в представленном двойном сцеплении трансмиссии транспортного средства, содержащем корпус, связанный с ведущим валом, две концентрично расположенные в корпусе многодисковые фрикционные муфты разного размера для попеременного соединения ведущего вала с входными валами коробки передач, гидроцилиндры управления фрикционными муфтами, содержащие поршни, расположенные между компенсационными камерами, в которых установлены пружины, и рабочими камерами, при концентричном расположении гидроцилиндров фрикционных муфт, выполнении корпуса с трубчатыми полками, расположенными на внутренней стороне его боковой стенки, выполненной со ступицей, установке поршня гидроцилиндра большей фрикционной муфты на трубчатой полке большего диаметра, а поршня гидроцилиндра меньшей фрикционной муфты на ступице боковой стенки корпуса, достигается уменьшение габаритов двойного сцепления, повышение удобства его сборки и разборки.