ТРАНСМИССИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2009 года по МПК F16H3/00 B60K17/06 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к трансмиссии транспортных средств, а более конкретно к трансмиссии транспортных средств с усовершенствованной конструкцией парковочной шестерни, используемой для остановки паркуемого транспортного средства.

Уровень техники

Среди трансмиссий транспортных средств (автомобилей) существует так называемая трансмиссия со сдвоенной (или спаренной) муфтой. Трансмиссия со сдвоенной муфтой состоит из двух групп муфт и зубчатой передачи, в которой ведущие и ведомые шестерни постоянно находятся в зацеплении друг с другом. Таким образом, трансмиссия со сдвоенной муфтой может выполнять непрерывное изменение скорости за короткое время и с малыми потерями мощности.

Кроме того, обычно в автоматической трансмиссии предусмотрена парковочная шестерня. Когда трансмиссия приведена с состояние парковки, парковочная шестерня зацепляется и фиксируется предохранителем. Вследствие этого выходные валы трансмиссии фиксируются так, что припаркованное транспортное средство не сможет неожиданно начать движение.

В то же время, при парковке транспортного средства на наклонной плоскости, через приводные механизмы его вес действует на парковочную шестерню и защeлку. В результате, на парковочную шестерню прилагается избыточная нагрузка.

Трансмиссия со сдвоенной муфтой, которая решает такие проблемы, описана в заявке на патент Японии №2006-52832. В такой трансмиссии на первом выходном валу установлены четыре ведомые шестерни для первой, второй, третьей и четвертой передач, а на втором выходном валу установлены три ведомые шестерни для пятой, шестой и задней передач. Между третьей и четвертой ведомой шестернeй установлена парковочная шестерня.

При этом в трансмиссии, описанной выше, парковочная шестерня установлена между другими шестернями, следовательно, длина выходных валов будет неизбежно большой. Следовательно, трансмиссия тоже имеет большой осевой размер и, в целом, двигатель, в который устанавливается эта трансмиссия, тоже будет большим. Кроме того, трансмиссии этого типа требуют большего количества составляющих элементов, а для выполнения парковочной шестерни требуется механическая обработка, и установка ее на выходной вал при сборке вызывает затруднения.

Кроме того, существуют транспортные средства с передним расположением двигателя, передне-приводные транспортные средства, у которых двигатель, трансмиссия, привод, рулевой механизм и т.д. расположены в передней части корпуса транспортного средства. Двигатель в передне-приводном расположении установлен поперек продольной оси транспортного средства, при этом возникает необходимость в снижении его осевых размеров и, в частности трансмиссии, для того чтобы двигатель легко, без помех устанавливался в предназначенное для него место и не сталкивался с механизмом управления транспортным средством, боковыми элементами корпуса и т.д.

Сущность изобретения

Целью настоящего изобретения является решение проблем, описанных выше, и создание трансмиссии транспортного средства, при изготовлении которой требуется меньше элементов, в которой установка парковочной шестерни не требует сложных действий, а ее осевые размеры будут уменьшены.

Для решения вышеизложенных задач согласно настоящему изобретению, трансмиссия выполнена следующим образом.

Трансмиссия транспортного средства содержит входной вал, на который подается движущая сила от двигателя; ведущую шестерню, которая прикреплена к входному валу и выполнена с возможностью вращения вместе с входным валом; выходной вал, расположенный параллельно входному валу; ведомую шестерню, которая находится в зацеплении с ведущей шестернeй и расположена с возможностью вращения на выходном валу; ступицу, которая закреплена на выходном валу с возможностью прилегания к ведомой шестерне на концевой стороне выходного вала и вращения вместе с выходным валом; и втулку, которая расположена вокруг ступицы с возможностью непрерывного вращения вместе с ней и осевого скольжения и перемещения от конца выходного вала с обеспечением соединения ведомой шестерни с выходным валом для передачи приводного усилия, при этом внешний периферийный конец ступицы выступает к концу вала, причем парковочная шестерня выполнена за одно целое на выступающем конце.

Таким образом, в трансмиссии транспортного средства согласно настоящему изобретению, на ступице синхронизирующего механизма выполнена парковочная шестерня. Парковочная шестерня может выполняться за одно целое со ступицей или изготавливаться отдельно, а затем устанавливаться на ступицу. В том случае, где парковочная шестерня устанавливается на ступицу, на ступице предварительно выполняется ступенька для ее установки. Следовательно, парковочную шестерню можно установить на ступицу в заданном положении.

Предпочтительно, входной вал снабжен входным механизмом, который состоит из первого входного вала, снабженного ведущими шестернями одной из двух заданных групп положений передач и второго входного вала, снабженного ведущими шестернями другой группы положений передач и расположенного вокруг первого входного вала с возможностью вращения вокруг оси первого входного вала, и включает в себя первый и второй входные валы и первую муфту, которая расположена на одной концевой части первого входного вала и выполнена с возможностью передачи движущей силы от двигателя к первому входному валу, и вторую муфту, которая расположена на одной концевой части второго входного вала и выполнена с возможностью передачи движущей силы от двигателя ко второму входному валу, при этом выходной вал снабжен выходным механизмом, который состоит из первого выходного вала и второго выходного вала, расположенных параллельно первому и второму входным валам и снабженных ведомыми шестернями, выполненными с возможностью вращения, которые обеспечивают индивидуальное зацепление с ведущими шестернями на первом и втором входных валах и включают в себя синхронизирующий механизм, который вызывает зацепление ведомых шестерней с соответствующим им первым или вторым выходным валом, причем ступица прикреплена к синхронизирующему механизму, который выполнен с возможностью зацепления с первым или вторым выходным валом, в зависимости от того, какой из них короче.

В трансмиссии, с так называемой сдвоенной муфтой, парковочная шестерня расположена на ступице синхронизирующего механизма.

Предпочтительно, подшипник для выходного вала состоит из первого подшипника, расположенного вблизи двигателя, и второго подшипника, расположенного более отдаленно от двигателя расстоянии, чем первый подшипник, при этом парковочная шестерня и второй подшипник перекрывают друг друга в радиальном направлении.

Для того чтобы парковочная шестерня перекрывала второй подшипник, ее внутренний диаметр выполняется больше наружного диаметра второго подшипника.

Предпочтительно, торцевая поверхность парковочной шестерни на стороне двигателя образует стопорную поверхность, которая блокирует перемещение втулки на концевой стороне выходного вала. Например, парковочная шестерня образована таким образом, что ее диаметр больше диаметра скользящей поверхности втулки. Втулка выполнена с возможностью контактирования с торцевой поверхностью парковочной шестерни при перемещении к концу вала.

Трансмиссия транспортного средства согласно настоящему изобретению имеет следующие эффекты.

Поскольку парковочная шестерня расположена на ступице синхронизирующего механизма, пространство для ее установки на выходной вал не требуется. Следовательно, выходной вал можно сделать короче и осевые размеры (размеры в поперечном, относительно оси транспортного средства, направлении) трансмиссии можно уменьшить. Кроме того, парковочную шестерню можно прочно прикрепить к выходному валу. Поскольку не существует отдельной детали, которую используют в качестве парковочной шестерни, снижается требуемое количество деталей. Парковочную шестерню можно установить на выходной вал без дополнительных механических операций, т.е. снижаются производственные затраты.

Поскольку парковочная шестерня может перекрывать подшипник, осевые размеры трансмиссии можно уменьшить.

Поскольку втулка стопорится торцевой поверхностью парковочной шестерни, дополнительный элемент для ее стопорения не требуется. Таким образом, количество составных частей можно уменьшить и упростить процесс сборки. Кроме того, перемещение втулки можно надежно заблокировать концом вала.

Поскольку осевые размеры трансмиссии можно снизить, ее пересечение с боковыми элементами двигательного отсека транспортного средства, механизмом управления транспортным средством и т.д. в процессе установки двигателя в его посадочное место можно уменьшить, т.е. облегчить процесс установки двигателя. Таким образом, двигатель, имеющий такую трансмиссию, можно установить в транспортные средства многих типов. Кроме того, система трансмиссии со сдвоенной муфтой настолько сложна, что уменьшение ее размеров и количества составных частей за счет парковочной шестерни может рассматриваться как весьма выгодный эффект.

Дополнительные цели и преимущества изобретения будут описаны далее и частично будут очевидны из этого описания или могут быть изучены при практическом использовании изобретения. Цели и преимущества изобретения можно реализовать и получить при помощи средств и комбинаций практически указанных здесь.

Краткое описание чертежей

Прилагаемые чертежи, которые включены в описание изобретения и составляют его часть, иллюстрирующие варианты осуществления изобретения и вместе с общим описанием, приведeнным выше, и подробным описанием вариантов осуществления изобретения, приведeнным ниже, служат для объяснения принципов изобретения.

Фиг.1 представляет собой принципиальную схему, показывающую один вариант осуществления трансмиссии со сдвоенной муфтой согласно изобретению.

Фиг.2 представляет собой разрез, показывающий один вариант осуществления трансмиссии со сдвоенной муфтой.

Фиг.3 представляет собой разрез трансмиссии, показанной на Фиг.2 на виде сбоку; и

Фиг.4 представляет собой увеличенный частичный разрез, показывающий парковочную шестерню трансмиссии, показанную на Фиг.2, и ее окружение.

Подробное описание изобретения

Один вариант выполнения трансмиссии транспортного средства согласно настоящему изобретению будет описан со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На Фиг.1 показана принципиальная схема трансмиссии транспортного средства. Трансмиссия в данном случае представляет собой трансмиссию со сдвоенной муфтой, имеющую две группы муфт. В общем, трансмиссия имеет семь передач, включая шесть передних передач и одну заднюю, и устанавливается в транспортном средстве поперек его продольной оси. На Фиг.1 позицией 1 обозначена часть корпуса трансмиссии транспортного средства. Часть корпуса 1 состоит из входной системы 2 и выходной системы 30.

Далее будет описана входная система 2 со ссылкой на Фиг.2 и 3. Фиг.2 представляет собой фронтальный разрез, показывающий модификацию трансмиссии транспортного средства, а Фиг.3 представляет собой боковой разрез, показывающий торцевую поверхность трансмиссии в разрезе.

Входная система 2 состоит из первого входного вала 9, второго входного вала 10, первой муфты 13 и второй муфты 12, и т.д.

На Фиг.2 позицией 15 обозначен корпус муфт, в котором расположены муфты 12 и 13. Позицией 16 обозначен картер трансмиссии, который соединен с корпусом 15 муфт.

Входящий вал 9 расположен по существу по центру картера 16 трансмиссии. По форме входной вал 9 выполнен в виде стержня, один конец которого находится в торцевой части корпуса 15 муфт со стороны двигателя 70. Другой конец входного вала 9 проходит глубоко в картер 16 трансмиссии, т.е. к противоположной от муфт 12 и 13 стороне, и находится вблизи торцевой стенки 16а. На торцевой стенке 16а расположен подшипник 17b, в который установлен конец входного вала 9 таким образом, что вал может вращаться в подшипнике 17b. По оси входного вала 10, по всей его длине, выполнено сквозное отверстие 18. Показанная на Фиг.3 смазка 67 подается в сквозное отверстие 18 и циркулирует в осевом направлении.

Входной вал 10 имеет цилиндрическую форму и установлен на внешнюю периферийную поверхность входного вала 9. Длина входного вала 10 составляет почти половину длины входного вала 9 и соосно перекрывает входной вал 9 так, как он простирается от своего конца, расположенного у муфты 12, вплоть до центра картера 16 трансмиссии. На каждый противоположный конец входного вала 10 индивидуально установлены игольчатые подшипники 11.

Входной вал 10 при вращении вокруг своей оси, относительно входного вала 9, опирается на игольчатые подшипники 11. Кроме того, входной вал 9 выполнен со сквозным отверстием 11а. Сквозное отверстие 11а сообщается со сквозным отверстием 18 так, что смазка 67, циркулирующая через отверстие 18, может поступать в игольчатые подшипники через отверстие 11а.

Более того, в средней части входного вала 10 установлен подшипник 17а. Подшипник 17а прикреплен к торцевой стенке 16b, которая служит перегородкой между корпусом 15 муфт и картером 16 трансмиссии. Таким образом, с помощью подшипника 17а входной вал 10 в картере 16 трансмиссии поддерживается с возможностью вращения.

Следовательно, каждый входной вал 9 и 10 индивидуально крепится в картере 16 трансмиссии с возможностью вращения при помощи подшипников 17а, 17b и игольчатых подшипников 11. Кроме того, входные валы 9 и 10 установлены друг на друге с возможностью вращения вокруг своей оси при помощи подшипников 17а и 17b, и игольчатых подшипников 11.

Более того, индивидуально на каждом входном валу 9 и 10 установлены ведущие шестерни 3-7. Более конкретно, ведущие шестерни 3, 4 и 5, которые устанавливают нечетные передачи - первую, третью и пятую, соответственно, расположены на выступающей из входного вала 10 части 9а входного вала 9. Шестерни 3, 4 и 5 расположены с расстояниями, увеличивающимися от подшипника 17b (установленного на задней концевой стороне трансмиссии) в обозначенном порядке. Кроме того, на входном валу 10 установлена ведущая шестерня 6, которая устанавливает четвeртую и шестую передачи, и ведущая шестерня 7, которая устанавливает вторую передачу.

Для того чтобы получить высокое передаточное число, первая ведущая шестерня 3 устанавливается непосредственно на внешней периферийной поверхности входного вала 9. Каждая из ведущих шестерeн 4 и 5 получается путем обеспечения дискообразной части ступицы на входном валу 9 и образованием на ней сопряжeнных зубьев. Кроме того, третья ведущая шестерня 4 расположена вблизи ведущей шестерни 3. Поскольку ведущая шестерня 4 расположена рядом с ведущей шестернeй 3, инструмент для образования шестерни 3 можно установить так, чтобы он не задевал шестерню 4, таким образом, шестерню 4 можно подвинуть ближе к шестерне 3.

На входном валу 10 установлена ведущая шестерня 6, которая используется при работе четвертой и шестой передач, и ведущая шестерня 7, которая используется для второй передачи.

Две группы муфт (сдвоенная муфта) расположены в корпусе 15 муфт. Сдвоенная муфта включает в себя муфты 12 и 13.

Муфта 12 состоит из нажимного диска 12а и сухой дисковой муфты 12b. Муфта 13 состоит из нажимного диска 13а и сухой дисковой муфты 13b. Нажимные диски 12а и 13а соединены с выходным валом двигателя 70 таким образом, что они могут вращаться вместе с ним. Сухие дисковые муфты 12b и 13b соединены с входными валами 10 и 9, соответственно.

Если приводным механизмом (не показан) приводят в действие муфту 12, нажимной диск 12а и сухая дисковая муфта 12b тесно соприкасаются друг с другом. Если приводят в действие муфту 13, нажимной диск 13а и сухая дисковая муфта 13b тесно соприкасаются друг с другом.

Следовательно, если приводится в действие муфта 13, момент вращения двигателя передается нечетным передачам ведущими шестернями 3-5 через входной вал 9. Если же приводится в действие муфта 12, момент вращения двигателя передается через входной вал 10 ведущими шестернями 6 и 7 четных передач.

Выходная система 30 будет описана далее со ссылкой на Фиг.2 и 3.

Выходная система 30 включает в себя первый выходной вал 40 и второй выходной вал 41. Индивидуально на каждом выходном валу 40 и 41 установлены ведомые шестерни 31-37 и синхронизирующие механизмы 50-53.

Оба выходных вала 40 и 41 в картере 16 трансмиссии расположены параллельно входным валам 9 и 10. Выходной вал 40 расположен выше, а выходной вал 41 расположен ниже входного вала 9.

Соответствующие концевые части выходных валов 40 и 41 расположены на стороне муфты 12 рядом с торцевой стенкой 16b. Подшипники 38а и 38b расположены на торцевой стенке 16b. Конец выходного вала 40 на стороне муфты 12 установлен в подшипник 38а и выполнен с возможностью вращения в нем, а конец выходного вала 41 на стороне муфты 12 установлен в подшипник 38b и выполнен с возможностью вращения в нем.

Кроме того, подшипники 39а и 39b расположены на торцевой стенке 16а на задней концевой стороне трансмиссии. Конец выходного вала 40 на задней концевой стороне трансмиссии установлен в подшипник 39а и выполнен с возможностью вращения в нем, а конец выходного вала 41 на задней концевой стороне трансмиссии установлен в подшипник 39b и выполнен с возможностью вращения в нем.

Кроме того, на концевой части выходного вала 40 на стороне муфты 12 установлена выходная шестерня 42, а на концевой части выходного вала 41 на стороне муфты 12, выходная шестерня 43. Каждая выходная шестерня 42 и 43 индивидуально находится в зацеплении с коронной шестернeй 46 дифференциального механизма 44. Фиг.3 представляет собой вид трансмиссии транспортного средства сбоку, в разрезе.

На боковой части картера 16 трансмиссии образована внешняя стенка 45. Внутри пространства, ограниченного внешней стенкой 45, расположен дифференциальный механизм 44.

Ниже следует описание дифференциального механизма 44.

Дифференциальный механизм 44 состоит из дифференциальной части 45е, коронной шестерни 46 (понижающей шестерни), полуосей 47а и 47b т.д.

Дифференциальная часть 45е представляет собой комбинацию сателлитов 45а, 45b, 45с и 45d. Как было упомянуто выше, коронная шестерня 46 находится в зацеплении с выходными шестернями 42 и 43 и передает вращение дифференциальной части 45е. Полуоси 47а и 47b передают момент вращения, распределяемый дифференциальной частью 45е, индивидуально левому и правому ведущим колесам (не показаны).

Соответствующие передаточные числа выходных шестерен 42 и 43 установлены таким образом, что окончательное передаточное число выходного вала 40 выше, чем передаточное число выходного вала 41.

Кроме того, на выходной вал 40 установлены три ведомые шестерни 31, 32 и 33, которые расположены на расстоянии, увеличивающемся от подшипника 39а в указанном порядке. Кроме того, на выходной вал 41 установлены три ведомые шестерни 34, 35, 36 и 37, которые расположены на расстоянии, увеличивающемся от подшипника 39b в указанном порядке. Каждая из ведомых шестерeн 31-37 установлена на периферийной поверхности внешнего вала 40 или 41 с возможностью вращения при помощи игольчатых подшипников 48.

Ведомая шестерня 31 представляет собой пятую ведомую шестерню, которая находится в зацеплении с ведущей шестернeй 5. Ведомая шестерня 32 представляет собой четвертую ведомую шестерню, которая находится в зацеплении с ведущей шестернeй 6. Ведомая шестерня 33 представляет собой ведомую шестерню заднего хода.

Кроме того, ведомая шестерня 34 представляет собой первую ведомую шестерню, которая находится в зацеплении с ведущей шестернeй 3. Ведомая шестерня 35 представляет собой третью ведомую шестерню, которая находится в зацеплении с ведущей шестернeй 4. Ведомая шестерня 36 представляет собой шестую ведомую шестерню, которая находится в зацеплении с ведущей шестернeй 6. Ведомая шестерня 37 представляет собой вторую ведомую шестерню, которая находится в зацеплении с ведущей шестернeй 7.

Ширина а1 зубчатого венца ведущей шестерни 3 больше ширины в1 зубчатого венца ведомой шестерни 34, которая находится в зацеплении с ведущей шестернeй 3. Кроме того, ширина а2 зубчатого венца ведущей шестерни 7 больше ширины в2 зубчатого венца ведомой шестерни 37, которая находится в зацеплении с ведущей шестернeй 7. Ведомые шестерни 34 и 37 находятся в зацеплении с ведущими шестернями 3 и 7 соответственно, так что по ширине они смещены в одну сторону относительно торца.

Следовательно, положения передачи устанавливаются индивидуально для каждого из выходных валов 40 и 41 таким образом, что количество передач выходного вала 40 меньше, чем количество передач выходного вала 41.

Кроме того, синхронизирующие механизмы 50-53 расположены индивидуально рядом с ведомыми шестернями 31-37. Ниже следует описание синхронизирующего механизма.

Синхронизирующий механизм 50 расположен на выходном валу 40 между ведомой шестернeй 32 четвертой передачи и ведомой шестернeй 33 задней передачи. Синхронизирующий механизм 50 выполнен с возможностью приведения в действие в двух направлениях. Когда этот механизм приводится в действие (или смещается) в одном из двух направлений, выбирается четвертая передача или задняя передача.

Синхронизирующий механизм 51 расположен на выходном валу 40 между ведомой шестернeй 31 пятой передачи и подшипником 39а. Синхронизирующий механизм 51 выполнен с возможностью приведения в действие только в одном направлении. Когда он приводится в действие, выбирается пятая передача.

Синхронизирующий механизм 52 расположен на выходном валу 41 между ведомой шестерней 34 первой передачи и ведомой шестерней 35 третьей передачи. Синхронизирующий механизм 52 выполнен с возможностью приведения в действие в двух направлениях. Когда синхронизирующий механизм 52 приводится в действие в одном из этих направлений, выбирается первая или третья передача.

Синхронизирующий механизм 53 расположен на выходном валу 41 между ведомой шестернeй 36 шестой передачи и ведомой шестернeй 37 второй передачи. Синхронизирующий механизм 53 выполнен с возможностью приведения в действие в двух направлениях. Когда синхронизирующий механизм 53 приводится в действие в одном из этих направлений, выбирается шестая или вторая передача.

Ниже следует подробное описание конструкции синхронизирующего механизма 50. Поскольку синхронизирующие механизмы 52 и 53 выполнены так же, как и синхронизирующий механизм 50, то подробное описание их конструкций опущено.

Синхронизирующий механизм 50 состоит из ступицы 55 синхронизатора, втулки 56 синхронизатора, конуса 57 синхронизатора, кольца 58 синхронизатора и т.д.

Ступица 55 синхронизатора прикреплена к выходному валу 40 при помощи шлицевого соединения или подобного ему соединения. Втулка 56 синхронизатора установлена на внешней периферийной поверхности ступицы 55 синхронизатора с возможностью осевого бокового перемещения. Кроме того, на четвертой ведомой шестерне 32 и на ведомой шестерне 33 заднего хода, расположенных индивидуально на каждой противоположной стороне ступицы 55 синхронизатора 55, расположен конус 57 синхронизатора. Кольцо 58 синхронизатора установлено на внешней периферийной конической поверхности конуса 57 синхронизатора. Эти ссылочные позиции используются для иллюстрации синхронизирующих механизмов 50 и 52.

Например, если синхронизирующий механизм 50 смещен в направлении ведомой шестерни 32, втулка 56 синхронизатора скользит в направлении ведомой шестерни 32. Следовательно, разница между соответствующими скоростями вращения ведомой шестерни 32 и выходного вала 40 уменьшается за счет трения между кольцом 58 синхронизатора и конусом 58 синхронизатора. Когда втулка 56 синхронизатора вступает в зацепление, выходной вал 40 и ведомая шестерня взаимодействуют (или синхронно совпадают) и вращаются вместе друг с другом.

Кроме того, синхронизирующий механизм 50 также может смещаться к ведомой шестерне 33 аналогичным образом, так, что он вступает в зацепление. Более того, синхронизирующие механизмы 52 и 53 приводятся в действие аналогично синхронизирующим механизмам 50, в результате чего ведомые шестерни и выходное валы приходят в зацепление друг с другом.

На боковой поверхности ведомой шестерни 34 со стороны синхронизирующего механизма 52 выполнено углубление 55а. Углубление 55а представляет собой кольцевое углубление, которое выполнено вокруг оси выходного вала 41. В углублении 55а расположены кольцо 58 синхронизатора и конус 57 синхронизатора синхронизирующего механизма 52.

Когда втулка 56 синхронизатора скользит к ведомой шестерне 34, одновременно с ней синхронизирующий механизм 52 входит в зацепление в положении, в котором часть втулки 56 находится в углублении 55а. Таким образом, синхронизирующий механизм 52 расположен вблизи ведомой шестерни 34.

К боковой части второй ведомой шестерни 37, с противоположной от стороны синхронизирующего механизма 53, прикреплена промежуточная шестерня 60. Промежуточная шестерня 60 представляет собой шестерню заднего хода, которая установлена соосно с ведомой шестернeй 37. Диаметр промежуточной шестерни 60 меньше ведомой шестерни 37 и она находится в зацеплении с ведомой шестернeй 33 задней передачи на выходном валу 40.

Когда синхронизирующий механизм 50 приводится в действие, вызывая зацепление ведомой шестерни 33 задней передачи с выходном валом 40, обороты обратного вращения снижаются с учетом соответствующих передаточных чисел второй и задней передач и окончательное передаточное число выходного вала 40 передается с входного вала 10 на дифференциальный механизм 44.

Ведомая шестерня 33 прикладывает нагрузку на несущую поверхность 37а ведомой шестерни 37. При этом при установке промежуточной шестерни 60 ширина несущей поверхности 37а увеличивается. Более того, поскольку игольчатый подшипник 48 смещен к промежуточной шестерне 60, несущая поверхность 37а поддерживается с возможностью вращения с хорошей балансировкой.

Кроме того, как показано на Фиг.2 и 4, парковочной шестерня 61 расположена на концевой части (укороченной концевой части) выходного вала 40 в задней концевой части трансмиссии. Парковочная шестерня 61 выполнена за одно целое со ступицей 55 синхронизатора синхронизирующего механизма 51.

Ниже следует описание синхронизирующего механизма 51.

Синхронизирующий механизм 51 имеет такую же конструкцию, что и синхронизирующий механизм 50, но на одной его стороне не выполнен конус 57 синхронизатора и кольцо 58 синхронизатора. Ступица 55 синхронизатора синхронизирующего механизма 51 закреплена целиком на концевой части выходного вала 40, с противоположной стороны от двигателя 70.

Втулка 56 синхронизатора синхронизирующего механизма 51 может смещаться только к ведомой шестерне 31. Когда втулка 56 скользит к ведомой шестерне 31, разница в скорости вращения снижается за счет трения, как упоминалось выше, что приводит к зацеплению выходного вала 40 и пятой ведомой передачи 31 друг с другом.

Кроме того, как показано на Фиг.4, на внешнем периферийном конце ступицы 55 синхронизатора расположена выступающая концевая часть 64. Выступающая концевая часть 64 выполнена в форме полого цилиндра, внутренний диаметр которого больше внешнего диаметра подшипника 39а. Выступающая концевая часть 64 частично перекрывает внешнюю периферию подшипника 39а со стороны подшипника 39а.

На внешней периферии выступающей концевой части 64 выполнена посадочная поверхность 65. Парковочная шестерня 61 закреплена целиком на посадочной поверхности 65. Диаметр посадочной поверхности 65 на один размер меньше диаметра поверхности скольжения, на которой установлена втулка 56 синхронизатора, выполненная с возможностью скольжения. Таким образом, между посадочной поверхностью 65 и поверхностью скольжения образуется ступенька 66. Парковочная шестерня 61 упирается в ступеньку 66 и остается на ней после прикрепления к посадочной поверхности 65.

Кроме того, как упоминалось выше, на ступице 55 синхронизатора установлена втулка 56 синхронизатора, которая выполнена с возможностью осевого перемещения. При перемещении втулки 56 к подшипнику 39а она упирается в торцевую, со стороны двигателя 70, поверхность парковочной шестерни 61. Таким образом, торцевая поверхность шестерни 61 со стороны двигателя 70 служит стопорной поверхностью для втулки 56, которая препятствует возврату втулки 56.

Кроме того, как показано на Фиг.3, рядом с парковочной шестернeй 61 расположен предохранительный элемент 62. Предохранительный элемент 62 установлен в картере 16 трансмиссии с возможностью вращения. Если шестерни трансмиссии выполнены с возможностью парковки с помощью переключения рычагом управления (не показан), предохранительный элемент 62 вступает в зацепление с парковочной шестернeй 61. Следовательно, выходной вал 40 блокируется парковочной шестернeй 61, втулкой 56 синхронизатора и ступицей 55 синхронизатора. Когда вал 40 заблокирован, полуоси 47а и 47b также блокируются, вследствие чего транспортное средство останавливается.

Используя парковочную шестерню 61, выполненную таким образом, можно утопить внутрь боковую часть верхней части корпуса 1 так, что выступ на задней концевой стороне трансмиссии будет меньше, чем выступы на любых других частях. Таким образом, при установке двигателя поперек продольной оси транспортного средства, когда двигатель оборудован трансмиссией со сдвоенной муфтой, можно избежать его столкновений с элементами рамы, например, с боковой рамой 63 в отделении двигателя.

Действия по включению и выключению муфт 12 и 13, действия по переключению синхронизирующих механизмов 50-53 и т.д.…, выполняются, например, при помощи приводов (не показаны) в ответ на команды от блока электронного управления (БЭУ) (не показан). Трансмиссия со сдвоенной муфтой подчиняется автоматическому изменению скорости в соответствии с информацией об изменении скорости, которая предварительно задается в БЭУ.

Ниже следует описание работы трансмиссии со сдвоенной муфтой.

Во-первых, команда об изменении скорости выходит из БЭУ для приведения в действие привода. Следовательно, втулка 56 синхронизатора синхронизирующего механизма 52 скользит в направлении положения первой передачи так, что первая ведомая шестерня 34 и выходной вал 41 вступают в зацепление друг с другом. Таким образом, выбрана первая передача. После этого, приводится в действие другой привод в ответ на аналогичную команду об изменении скорости, вследствие чего включается муфта 13. Когда включена муфта 13, вращение, выходящее из двигателя 70, изменяется по скорости вдоль линии трансмиссии системы с нечетными номерами, в которой мощность двигателя передается от входного вала 9 к выходному валу 41 через первую ведущую шестерню 3 и первую ведомую шестерню 34. Затем вращение на выходе, изменяющее скорость, передается от выходной шестерни 43 к дифференциальному механизму 44, а от него подается на левую и правую полуоси 47а и 47b, вследствие чего транспортное средство переключается на первую передачу. Таким образом, переключение механизма на первую передачу завершено. В этом состоянии муфта 12 отключена.

Предположим, что команда об изменении скорости на вторую передачу поступила в то время, когда транспортное средство двигалось на первой передаче с включенной муфтой 13 и отключенной муфтой 12, как описано выше. В этом состоянии привод приводится в действие для того, чтобы втулка 56 синхронизатора синхронизирующего механизма 53 скользила в направлении положения второй передачи. Затем вторая ведомая шестерня 37 вступает в зацепление с выходным валом 41, который вращается с той скоростью, с которой движется транспортное средство. Следовательно, вторая ведущая шестерня 7 вращается синхронно со скоростью транспортного средства, после чего подготовка для переключения передачи или изменения скорости завершена.

После этого муфту 13 выключают и включают муфту 12. Следовательно, вал, к которому передается мощность от двигателя 70, переключается с входного вала 9 на входной вал 10. Как только это происходит, вращение на выходе от двигателя 70 изменяет скорость по линии трансмиссии системы с четными номерами, в которой мощность передается от входного вала 10 на выходной вал 40 через вторую ведущую шестерню 7 и вторую ведомую шестерню 37. Вращение на выходе, изменяющее скорость, передается от выходной шестерни 43 к дифференциальному механизму 44. Следовательно, переключение на вторую передачу завершено. Так как переключение передачи выполняется таким способом, привод транспортного средства немедленно переключается с первой передачи на вторую.

Предположим, что команда об изменении скорости на третью передачу поступила, в тот момент, когда транспортное средство двигалось на второй передаче с включенной муфтой 12 и выключенной муфтой 13. В этом состоянии привод приводится в действие таким образом, чтобы втулка 56 синхронизатора синхронизирующего механизма 52 скользила в направлении положения третьей передачи. Затем третья ведомая шестерня 35 вступает в зацепление с выходным валом 40, который вращается с той скоростью, с которой движется транспортное средство. В результате, третья ведущая шестерня 4 синхронно вращается со скоростью транспортного средства, после чего подготовка для переключения передачи на третью передачу завершена.

После этого муфту 12 отключают, так как включают муфту 13. Следовательно, подача мощности от двигателя 70 снова переключается с входного вала 10 на входной вал 9. Как только это произойдет, вращение на выходе от двигателя 70 изменяется по скорости вдоль линии трансмиссии системы нечетных передач, в которой мощность передается от входного вала 9 к выходному валу 41 через третью ведущую шестерню 4 и третью ведомую шестерню 35. Изменяющее скорость вращение на выходе передается от выходной шестерни 43 на дифференциальный механизм 44. Следовательно, переключение на третью передачу завершено. Поскольку переключение передачи выполняется таким образом, привод транспортного средства немедленно переключается со второй передачи на третью.

Переключение на четвертую, пятую и шестую передачи может постоянно выполняться так же быстро, как и переключение на первую, вторую и третью передачи. Таким образом, потери мощности во время переключения передачи могут быть уменьшены.

Если втулка 56 синхронизатора синхронизирующего механизма 51 перемещается к двигателю 70 в положение пятой передачи, в частности, выходной вал 40 соединяется с входным валом 9, после этого привод транспортного средства переключается на пятую передачу. С другой стороны, если втулка 56 синхронизатора перемещается в противоположном от двигателя 70 направлении, выходной вал 40 отсоединяется от входного вала 9 и втулка 56 упирается в торцевую поверхность парковочной шестерни 61 со стороны двигателя 70 и останавливается.

При этом при переключении передачи в положение заднего хода обе муфты 12 и 13 сначала находятся в разъединенном состоянии. Затем втулка 56 синхронизации синхронизирующего механизма 50 скользит в обратную сторону так, чтобы ведомая шестерня 33 заднего хода и выходной вал 40 входили в зацепление друг с другом. Таким образом, выбрана задняя передача. После этого включается муфта 12. Когда это произошло, вращение на выходе от двигателя 70 передается к дифференциальному механизму 44 через входной вал 10, вторую ведущую шестерню 7, вторую ведомую шестерню 37, промежуточную шестерню 60, расположенную на ведущей шестерне 37, шестерню 33 заднего хода, выходной вал 40 и выходную шестерню 42. Таким образом, вращение на выходе от входного вала 10 представляет собой вращение на выходе, задающее обратный ход, которое уменьшается в соответствии с передаточными числами второй и задней передач и окончательным передаточным числом выходного вала 40. Затем мощность передается от выходного вала 40 к дифференциальному механизму 44, вследствие чего транспортное средство движется задним ходом с высоким передаточным числом.

Кроме того, блокировка при парковке выполняется приведением в действие привода (не показан) при выполнении парковки транспортного средства. Когда трансмиссия переключается на парковочную передачу, предохранительный элемент 62 поворачивается. Следовательно, зубчатая часть 62а (показанная на Фиг.3), расположенная на удаленном конце предохранительного элемента 62, зацепляется, как показано на Фиг.3 пунктирной линией, с зубчатой частью 61а парковочной шестерни 61, нарезанной на ее внешней поверхности (показанной только на Фиг.3). На основании этого взаимодействия выходной вал 40 блокируется парковочной шестернeй 61 и ступицей 55 синхронизатора, вследствие чего транспортное средство останавливается.

При этом на выходном валу 40 количество передач меньше, чем на выходном валу 41. Синхронизирующий механизм 51 расположен на концевой части выходного вала 40. Парковочная шестерня 61 расположена на ступице 55 синхронизатора синхронизирующего механизма 51 (для пятой передачи). При такой компоновке парковочную шестерню 61 можно легко разместить на выходном валу 40, без изменения положений на выходном валу 40 ведомых шестерней 31, 32 и 33 пятой, четвертой и задней передач и синхронизирующих механизмов 51 и 52 (для пятой и четвертой/задней передач).

Поскольку парковочная шестерня 61 не расположена непосредственно на выходном валу 40, количество составляющих частей можно уменьшить. Кроме того, можно упростить процесс сборки, а осевые размеры картера 16 трансмиссии со сдвоенной муфтой можно уменьшить. Поскольку парковочная шестерня 61 установлена встык со ступенчатой частью 66, ее можно выполнить простой формы и установить на выходной вал 40 с высокой точностью.

Втулка 56 синхронизатора контактирует с торцевой поверхностью парковочной шестерни 61. Следовательно, без применения дополнительных элементов втулку 56 можно надежно застопорить. Между стопорной поверхностью парковочной шестерни 61 и втулкой 56 синхронизатора можно установить эластичный элемент. Если эластичный элемент установлен, будет исключен прямой контакт между втулкой 56 и шестерней 61 и будет получен звукоизолирующий эффект.

Выходной вал 40 расположен в верхней части, а выходной вал 41 расположен в нижней части корпуса 1. В результате в боковой части верхней части корпуса 1 образуется вогнутая часть 1а, как показано на Фиг.2. Поэтому при установке двигателя в транспортное средство боковая рама 63 (элемент рамы, проходящий по ширине относительно корпуса транспортного средства) и аналогичные ей элементы двигательного отсека корпуса транспортного средства, которые расположены в вогнутой части 1а, никогда не контактируют с трансмиссией. Таким образом, можно изготовить такую трансмиссию со сдвоенной муфтой, благодаря хорошим установочным свойствам которой, двигатель, оснащенный такой трансмиссией, можно без помех установить в транспортные средства многих типов.

Кроме того, парковочная шестерня 61 соединена с синхронизирующим механизмом 51, который смещается в одном направлении. Поэтому обычно одна сторона синхронизирующего механизма 51 не используется. Согласно настоящему изобретению можно использовать обе стороны синхронизирующего механизма 51 для того, чтобы уменьшить мертвое пространство внутри трансмиссии. Более того, цилиндрическая выступающая концевая часть 64 перекрывает внешнюю поверхность подшипника 39а. Поэтому парковочная шестерня 61 может перекрывать подшипник 39а в радиальном направлении от центра трансмиссии так, что осевые размеры трансмиссии транспортного средства можно уменьшить.

Парковочная шестерня 61 расположена на ступице 55 синхронизатора. Поэтому парковочная шестерня 61 может прочно прикрепляться к выходному валу 40. Кроме того, втулка 56 синхронизатора и парковочная шестерня 61 являются независимыми частями. Если на шестерню 61 воздействует тяжелая нагрузка, она никак не сможет повлиять на работу синхронизирующего механизма 51 и т.п. Поскольку ступица 55 синхронизатора установлена на выходном валу 40, парковочная шестерня 61 может также располагаться на выходном валу 40, таким образом, сборочный процесс может быть очень простым.

Настоящее изобретение не ограничивается одним вариантом осуществления изобретения, описанным выше, и могут быть выполнены различные изменения или дополнения, не выходящие за рамки сущности изобретения. В описанном варианте осуществления синхронизирующий механизм 51 расположен на концевой стороне выходного вала 40, противоположной двигателю 70. И наоборот, синхронизирующий механизм 51 и пятая ведомая шестерня 31 могут быть повернуты в такое положение, при котором ведомая шестерня 31 располагается на стороне, противоположной двигателю 70.

Дополнительные преимущества и модификации очевидны специалистам в данной области техники. Поэтому изобретение в его широких аспектах не ограничено конкретными элементами и описанными вариантами осуществления, показанными и описанными здесь. Следовательно, могут быть выполнены различные изменения, не выходящие за рамки сущности или объема главной инновационной концепции, как определено прилагаемой формулой и ее эквивалентами.

Изобретение относится к трансмиссии транспортных средств и может быть использовано для остановки паркуемого транспортного средства. Трансмиссия транспортного средства содержит входной вал, несущий множество ведущих шестерен и соединенный с ведущим валом двигателя, выходной вал, расположенный параллельно входному валу, ведомые шестерни, которые индивидуально зацеплены с ведущими шестернями и расположены с возможностью вращения на выходном валу, синхронизирующий механизм, включающий в себя втулку и парковочную шестерню. Втулка выполнена с возможностью осевого перемещения относительно выходного вала и зацеплена с боковой частью ведомых шестерен, тем самым соединяет ведомые шестерни с выходным валом и выполнена за одно целое со ступицей синхронизирующего механизма. Парковочная шестерня перекрывает подшипник снаружи в радиальном направлении. Изобретение направлено на создание трансмиссии транспортных средств с меньшим количеством элементов и малыми поперечными размерами. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Трансмиссия транспортного средства, содержащая входной вал, на который подается движущая сила от двигателя; ведущую шестерню, которая прикреплена к входному валу и выполнена с возможностью вращения вместе с ним; выходной вал, расположенный параллельно входному валу; ведомую шестерню, которая находится в зацеплении с ведущей шестерней и установлена с возможностью вращения на выходном валу; ступицу, которая закреплена на выходном валу с возможностью прилегания к ведомой шестерне на концевой стороне выходного вала и вращения вместе с выходным валом; втулку, которая расположена вокруг ступицы с возможностью непрерывного вращения вместе с ней и осевого скольжения и перемещения от конца выходного вала с обеспечением соединения ведомой шестерни с выходным валом для передачи приводного усилия, отличающаяся тем, что внешний периферийный конец ступицы выступает к концу вала, при этом парковочная шестерня выполнена за одно целое на выступающем конце.

2. Трансмиссия по п.1, отличающаяся тем, что входной вал снабжен входным механизмом, который состоит из первого входного вала, снабженного ведущими шестернями одной из двух заданных групп положений передач, и второго входного вала, снабженного ведущими шестернями другой группы положений передач и расположенного вокруг первого входного вала с возможностью вращения вокруг оси первого входного вала, и включает в себя первый и второй входные валы и первую муфту, которая расположена на одной концевой части первого входного вала и выполнена с возможностью передачи движущей силы от двигателя к первому входному валу, и вторую муфту, которая расположена на одной концевой части второго входного вала и выполнена с возможностью передачи движущей силы от двигателя ко второму входному валу, при этом выходной вал снабжен выходным механизмом, который состоит из первого выходного вала и второго выходного вала, расположенных параллельно первому и второму входным валам и снабженных ведомыми шестернями, выполненными с возможностью вращения, которые обеспечивают индивидуальное зацепление с ведущими шестернями на первом и втором входных валах и включают в себя синхронизирующий механизм, который вызывает зацепление ведомых шестерней с соответствующим им первым или вторым выходным валом, причем ступица прикреплена к синхронизирующему механизму, который выполнен с возможностью зацепления с первым или вторым выходным валом в зависимости от того, какой из них короче.

3. Трансмиссия по п.2, отличающаяся тем, что подшипник для выходного вала состоит из первого подшипника, расположенного вблизи двигателя, и второго подшипника, расположенного более отдаленно от двигателя, чем первый подшипник, при этом парковочная шестерня и второй подшипник перекрывают друг друга в радиальном направлении.

4. Трансмиссия по п.3, отличающаяся тем, что торцевая поверхность парковочной шестерни на стороне двигателя образует стопорную поверхность, которая блокирует перемещение втулки на концевой стороне выходного вала.