АВТОМОБИЛЬНАЯ ТРАНСМИССИЯ Российский патент 2010 года по МПК F16H63/34 F16H3/83 

Настоящее изобретение относится к трансмиссии для транспортного средства, включающей в себя парковочную шестерню.

Среди автоматических трансмиссий транспортного средства (автомобиля) существует трансмиссия, которую называют трансмиссией с двойным сцеплением (а также двойниковым сцеплением или сдвоенным сцеплением), предназначенным для постепенного изменения скорости вращения, ограничивая при этом потерю мощности за счет использования зубчатой передачи с нормальным зацеплением, в которой ведущая шестерня и ведомая шестерня обычным образом вводятся в зацепление друг с другом.

В транспортном средстве, имеющем автоматическую трансмиссию, трансмиссия снабжается парковочной шестерней и собачкой, размещенными рядом с внешней периферией приводной шестерни для того, чтобы входить в зацепление и разъединяться с парковочной шестерней таким образом, что не допускается возможность начала движения транспортного средства без подготовки транспортного средства, находящегося в парковочном положении, и транспортное средство, находящееся в парковочном положении, не может двигаться без подготовки благодаря взаимодействию переднего конца собачки с парковочной шестерней.

В последнее время известна схема установки парковочной шестерни между ведомыми шестернями выходного вала, так что исключается воздействие на парковочную шестерню избыточного крутящего момента (создаваемого весом транспортного средства, припаркованного на наклонной поверхности). Например, согласно JP-A-2006-52832 предлагается трансмиссия, в которой передачи переднего хода состоят из 6 ступеней, передачи заднего хода - из 1 ступени, с распределением трех ведомых шестерен пятой скорости, шестой скорости и заднего хода на первом выходном валу и с распределением четырех ведомых шестерен первой скорости, второй скорости, третьей скорости, четвертой скорости на втором выходном валу, с помещением парковочной шестерни между ведомыми шестернями второго выходного вала, например между ведомой шестерней третьей скорости и ведомой шестерней четвертой скорости.

Однако согласно трансмиссии из приведенного выше примера при помещении парковочной шестерни на выходном валу парковочная шестерня размещается на выходном валу последовательно с другой шестерней и поэтому возникает проблема, связанная с удлинением выходного вала и удлинением трансмиссии в осевом направлении. Поэтому была исследована возможность уменьшения длины в осевом направлении путем размещения парковочной шестерни на хорошо известной втулке синхронизатора для соединения ведомой шестерни с выходным валом для привода. Обычно втулка синхронизатора выполнена таким образом, чтобы не перемещаться в осевом направлении, если только хорошо известным механизмом фиксации к ней не прикладывается постоянное или возрастающее усилие, направленное в осевом направлении. Однако, когда парковочная шестерня размещается на втулке синхронизатора, возникает тот редкий случай, при котором действующая сила при взаимодействии собачки с парковочной шестерней превышает ограничивающее усилие механизма фиксации из относительного положения между парковочной шестерней и собачкой, и поведение втулки синхронизатора становится неустойчивым. Если втулка синхронизатора предположительно перемещается в осевом направлении, то перемещается и позиция парковочной шестерни и возникает опасность того, что взаимодействие с собачкой становится неустойчивым.

Кроме того, в транспортном средстве с передним приводом передняя часть транспортного средства объединяется с двигателем, трансмиссией, механизмом привода, рулевым механизмом и т.п., и далее, при поперечном расположении двигателя двигатель помещается между колесами, боковыми элементами или тому подобным, и поэтому существует потребность того, чтобы длина трансмиссии в осевом направлении была как можно меньше.

Поэтому выгодным аспектом изобретения является создание автомобильной трансмиссии, пригодной к устойчивому выполнению функции стояночного тормоза при ограничении ее длины в осевом направлении.

Согласно аспекту изобретения создана автомобильная трансмиссия, которая включает в себя: входной вал, принимающий приводное усилие со стороны двигателя; ведущую шестерню, закрепленную на входном валу и предназначенную для вращения вместе с входным валом; выходной вал, расположенный параллельно входному валу; подшипник, предназначенный для поддержки с вращением конца выходного вала со стороны привода; ведомую шестерню, введенную в зацепление с ведущей шестерней и размещенную с возможностью вращения на выходном валу; ступицу, прикрепленную к выходному валу и соприкасающуюся с ведомой шестерней со стороны конца выходного вала со стороны привода, и выполненную с возможностью вращения вместе с выходным валом; втулку, помещенную с наружной периферийной стороны ступицы, выполненную с возможностью вращения как одно целое со ступицей и приспособленную для скольжения в осевом направлении таким образом, чтобы соединять ведомую шестерню с выходным валом для осуществления привода; парковочную шестерню, выполненную как одно целое с втулкой; собачку, размещенную рядом с наружной периферией парковочной шестерни и с возможностью зацепления и отделения от парковочной шестерни; и элемент, ограничивающий втулку, снабженный собачкой и выполненный с возможностью ограничения перемещения втулки в осевом направлении, когда собачка перемещается в направлении взаимодействия с парковочной шестерней.

Элемент, ограничивающий втулку, может выступать в сторону парковочной шестерни в большей степени, чем передний конец собачки, взаимодействующий с парковочной шестерней.

Элемент, ограничивающий втулку, может быть выполнен из листового металла.

Элемент, ограничивающий втулку, может выключать в себя направляющую часть, предназначенную для перемещения парковочной шестерни в положение взаимодействия с собачкой.

Парковочная шестерня может быть выполнена как одно целое с торцевой частью втулки. По меньшей мере, часть парковочной шестерни и часть подшипника могут перекрывать друг друга перпендикулярно осевому направлению.

Автомобильная трансмиссия может включать в себя: входной механизм, включающий в себя: первый входной вал, имеющий множество ведущих шестерен одной группы переключения передач; и второй входной вал, имеющий множество ведущих шестерен другой группы переключения передач и помещенный с возможностью вращения вокруг оси первого входного вала, охватывая первый входной вал; и муфты сцепления, соответственно помещенные на одном из концевых участков первого и второго входных валов для передачи движущей силы со стороны двигателя на первый или второй входные валы; и выходной механизм, состоящий из первого и второго выходных валов, размещенных параллельно первому и второму входным валам, и включающий в себя механизм синхронизации взаимодействия ведомых шестерен, введенных в зацепление с множеством ведущих шестерен первого и второго входных валов, при этом один из первого и второго входных валов является входным валом; одна из множества ведущих шестерен является ведущей шестерней; один из первого и второго выходных валов является выходным валом; и втулка установлена на синхронизаторе, взаимодействующем с более коротким выходным валом из числа первого и второго выходных валов.

Согласно сказанному выше парковочная шестерня помещается на втулке для соединения ведомой шестерни с выходным валом для осуществления привода, собачка, размещающаяся рядом с наружной периферией парковочной шестерни с возможностью соединения и отделения от парковочной шестерни снабжается элементом, ограничивающим перемещение втулки в осевом направлении, когда собачка движется в направлении взаимодействия с парковочной шестерней, что позволяет отказаться от участка, предназначенного для установки парковочной шестерни на выходном валу, и сократить длину трансмиссии в осевом направлении (поперечной ширины). Кроме того, даже при воздействии на парковочную шестерню слишком большого усилия в то время, когда собачка взаимодействует с парковочной шестерней, перемещение в осевом направлении ограничивается элементом, ограничивающим втулку, и поэтому относительное положение парковочной шестерни и собачки стабилизируется, и стояночный тормоз может стабильно функционировать.

Далее, размеры трансмиссии уменьшаются, и поэтому обеспечивается удобство монтажа двигателя на транспортном средстве, в особенности в случае двигателя с поперечным размещением, решается проблема взаимных помех с размещением бокового элемента, рулевого механизма и тому подобного внутри моторного отделения и расширяются показатели общего назначения при монтаже двигателя.

Согласно сказанному выше элемент, ограничивающий втулку, формируется таким образом, чтобы выступать в сторону парковочной шестерни в большей степени, чем передний конец рычажного элемента, взаимодействующего с парковочной шестерней, и поэтому перед взаимодействием парковочной шестерни и собачки элемент, ограничивающий втулку, взаимодействует с втулкой, и поэтому перемещение втулки в осевом направлении выправляется более надежно, и стояночный тормоз может действовать еще более стабильно.

Согласно сказанному выше элемент, ограничивающий втулку, выполнен из листового металла, и поэтому возможно обеспечение жесткости при выполнении тонкостенной легкой конструкции, и поэтому перемещение втулки в осевом направлении выправляется путем сбережения пространства, а стояночный тормоз может действовать еще более стабильно.

Согласно сказанному выше элемент, ограничивающий втулку, включает в себя направляющий участок, предназначенный для перемещения парковочной шестерни в положение взаимодействия с собачкой, и поэтому втулка перемещается направляющей частью в положение взаимодействия в то время, когда парковочная шестерня и собачка взаимодействуют, и поэтому взаимодействие парковочной шестерни и собачки обеспечивается, а стояночный тормоз может действовать еще более стабильно.

Согласно сказанному выше парковочная шестерня и подшипник, помещенные на конце выходного вала, размещаются таким образом, чтобы перекрывать друг друга в осевом направлении, и поэтому длина трансмиссии в осевом направлении (поперечная ширина) может быть эффективно сокращена.

Настоящее изобретение станет более понятным из подробного описания, приведенного ниже, и из прилагаемых чертежей, которые приведены исключительно в качестве иллюстрации и которые не служат для ограничения объема настоящего изобретения. На чертежах:

фиг.1 - контурное визуальное представление, схематически показывающее строение автомобильной трансмиссии согласно варианту реализации настоящего изобретения;

фиг.2 - вид в разрезе, схематически показывающий строение автомобильной трансмиссии согласно варианту реализации настоящего изобретения;

фиг.3 - вид в разрезе, иллюстрирующий трансмиссию в осевом направлении;

фиг.4 - вид в увеличенном масштабе, иллюстрирующий строение элемента, ограничивающего втулку;

фиг.5 - вид в увеличенном масштабе, иллюстрирующий строение элемента, ограничивающего втулку и включающего в себя направляющую часть; и

фиг.6 - вид в увеличенном масштабе, иллюстрирующий положение ограничения втулки элементом, ограничивающим втулку.

Вариант реализации автомобильной трансмиссии согласно изобретению будет описан со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На фиг.1 показан контур строения автомобильной трансмиссии. Автомобильная трансмиссия является трансмиссией с двойным сцеплением транспортного средства с поперечной схемой установки, имеющей семь ступеней переключения передач, из которых 6 ступеней относятся к передачам переднего хода и одна ступень является передачей заднего хода. Позиция 1 на чертеже обозначает основную часть корпуса трансмиссии с двойным сцеплением, и основная часть 1 корпуса образуется структурой, объединяющей входной механизм 2 и выходной механизм 30.

Входной механизм 2 образован конструкцией, объединяющей два входных вала 9, 10, составляющие первый и второй входной вал, снабженные ведущими шестернями 3-7, и двумя сцеплениями 12, 13, образующими первое и второе сцепление. Система 30 выходного механизма 30 образована путем включения в нее двух выходных валов 40, 41, образующих первый и второй выходной валы, снабженные ведомыми шестернями 31-37 и синхронизаторами 50-53.

Далее структура входного механизма 2 будет объяснена со ссылкой на фиг.2 и 3. На фиг.2 показан стандартный вид в разрезе, раскрывающий трансмиссию с двойным сцеплением, на фиг.3 показан вид сбоку в разрезе трансмиссии с двойным сцеплением. На фиг.2 позицией 15 обозначен кожух сцепления, позицией 16 обозначен корпус трансмиссии, последовательно соединенный с кожухом 15 сцепления, а муфты 12, 13 сцепления содержатся внутри кожуха 15 сцепления.

Муфты 12, 13 сцепления выровнены, например, с двумя комплектами нажимных пластин 12а, 13а, сообщающихся с выходным валом двигателя 70, и с двумя комплектами независимых сухих дисков сцепления 12b, 13b, соответственно сообщающихся в осевом направлении поочередно с входными валами 9, 10, и путем перемещения (применения) нажимных пластин 12а, 13а соответствующие нажимные пластины 12а, 13а применяются путем ввода в тесный контакт с дисками 12b, 13b сцепления и отделения от них.

Внутри корпуса 16 трансмиссии, по существу в его центре, размещаются входные валы 9, 10. Входной вал 9 проходит из области отверстия в кожухе 15 сцепления в глубину корпуса 16 трансмиссии, то есть до области торцевой стенки 16а на стороне, противоположной сцеплениям 12, 13. Выходной вал 9 выполнен со сквозным отверстием 18, предназначенным для пропуска смазки 67 (показано только на фиг.3) на осевой сердечник.

Входной вал 10 выполнен в форме кругового цилиндра и надет на наружную периферийную поверхность входного вала 9 с помощью игольчатого подшипника 11, причем входной вал 9 и входной вал 10 выполнены с возможностью вращения относительно друг друга на игольчатом подшипнике 11. Позицией 11а обозначено сквозное отверстие, предназначенное для того, чтобы направлять смазку 67 из сквозного отверстия 18 на игольчатый подшипник 11.

Длина входного вала 10 составляет по существу половину от длины входного вала 9 и покрывает наружную периферию входного вала 9 от конца со стороны сцеплений 12, 13 до по существу середины внутренней полости корпуса трансмиссии 16. Участок с двойными валами, включающий входной вал 9 и входной вал 10, опирается на подшипник 17а, помещенный в его средней части. Подшипник 17а встроен в торцевую стенку 16b, разделяющую кожух сцепления 15 и корпус трансмиссии 16. Входной вал 9 и входной вал 10 опираются с возможностью вращения соответственно на подшипник 17а и подшипник 17b, упомянутые выше, и на игольчатый подшипник 11, и выполнены вращающимися вокруг соответствующих центральных осей.

Концевая часть входного вала 9, выступающая в кожух сцепления 15, соединяется со сцеплением 13, в частности диском сцепления 13b сцепления 13, и аналогичным образом концевая часть входного вала 10 соединяется с диском сцепления 12b сцепления 12. Кроме того, при включении сцепления 13 вращающая сила, выданная двигателем 70, передается на входной вал 9, а при включении сцепления 12 вращающая сила, выданная двигателем 70, передается на входной вал 10. Таким образом, путем использования сцеплений 12, 13 вращающая сила двигателя 70 передается избирательно на любой из числа входного вала 9 и входного вала 10.

Входные валы 9, 10 снабжены ведущими шестернями 3-7. В частности, ступени переключения передач переднего хода (от 1 до 6 ступеней), включающие в себя ведущие передачи 3-7, разделяются на две группы ступеней переключения передач, то есть группы ступеней переключения передач с четным числом ступеней переключения передач и с нечетным числом ступеней переключения передач, и ведущие шестерни 3-5 в соответствии с группой с нечетным числом ступеней переключения передач помещаются на входном валу 9.

В частности, часть 9а вала, выступающая из входного вала 10 (входного вала 9), снабжена ведущей шестерней 3 для первой скорости, ведущей шестерней 4 для третьей скорости, ведущей шестерней 5 для пятой скорости в этом порядке от точки (задняя концевая сторона трансмиссии), прилегающей к подшипнику 17b. В частности, ведущая шестерня 3 для первой скорости выполнена таким образом, чтобы увеличивать передаточное отношение путем использования схемы формирования зубцов зацепления непосредственно на наружной периферийной поверхности части 9а вала режущим инструментом без формирования втулочной части в виде круглого диска на части 9а вала и без формирования режущим инструментом на втулочной части зубцов зацепления, подобных другим ведущим шестерням 4, 5 для третьей скорости или для пятой скорости. Далее, в качестве ведущей шестерни, прилегающей к ведущей шестерне 3 для первой скорости, размещается следующая шестерня на стороне низкой скорости, то есть ведущая шестерня 4 для третьей скорости, и при формировании ведущей шестерни 3 для первой скорости исключается пересечение с режущим инструментом благодаря короткому расстоянию и ограничению увеличения расстояния между ведущими шестернями.

Ведущие шестерни, входящие в группу ступеней переключения передач с четным числом ступеней, размещаются на входном валу 10. В частности, входной вал 10 содержит ведущую шестерню 6, предназначенную как для четвертой, так и для шестой скорости, ведущую шестерню 7 для второй скорости, расположенные в этом порядке от концевого участка задней концевой части трансмиссии. Таким образом, при включении сцепления 13 вращающая сила двигателя 70 передается на ведущие шестерни от 3 до 5 нечетного числа ступеней, а при включении сцепления 12 вращающая сила двигателя 70 передается на ведущие шестерни 6 и 7 четного числа ступеней.

Далее выходной механизм будет описан со ссылкой на фиг.2 и 3. Оба выходных вала 40, 41, образующие выходной механизм 30, размещаются параллельно входным валам 9, 10 внутри корпуса трансмиссии 16. Выходной вал 40 размещается с верхней стороны от входных валов 9, 10 (участок входных валов) с двойной конструкцией, а выходной вал 41 размещается с нижней стороны от входных валов 9, 10.

Оба выходных вала 40, 41 устанавливают путем выравнивания концевых частей со стороны сцеплений 12, 13 по положению торцевой стенки 16b. Соответственно выровненные концы выходных валов 40, 41 опираются с возможностью вращения на соответствующие подшипники 38а, 38b, встроенные в торцевую стенку 16b. Далее, концы выходных валов 40, 41, обращенные к задней концевой стороне трансмиссии, опираются с возможностью вращения на соответствующие подшипники 39а, 39b, встроенные в торцевую стенку 16а.

Концевые части со стороны сцеплений 12, 13 выходных валов 40, 41, соответственно, содержат выходные шестерни 42, 43, и ведомые шестерни 42, 43 вводятся в зацепление с дифференциальным механизмом 44, встроенным в боковую часть корпуса трансмиссии 16, как показано на фиг.3.

Дифференциальный механизм 44 представлен частью дифференциальной передачи 44е, образуемой сочетанием соответствующих элементов, в частности ведущих шестерен 45а-45d, зубчатого венца 46 (понижающей шестерни) для придания вращения части дифференциальной передачи 44е, осей 47а, 47b, предназначенных для передачи вращающей силы, распределенной частью дифференциальной передачи 44е по левому и правому ведущим колесам (не показаны) на внутренней стороне наружной стенки 45, образуемой боковой частью корпуса трансмиссии 16. Левая и правая шестерни 42, 43 вводятся в зацепление с зубчатым венцом 46 дифференциального механизма 44. Далее передаточное отношение выходных шестерен 42, 43 может быть установлено таким образом, что окончательное передаточное отношение выходного вала 40 становится больше окончательного передаточного отношения выходного вала 41.

Выходной вал 40 снабжен тремя ведомыми шестернями, размещенными в следующем порядке: ведомая шестерня 31 для пятой скорости вводится в зацепление с ведущей шестерней 5, ведомая шестерня 32 для четвертой скорости вводится в зацепление с ведущей шестерней 6, ведомая шестерня 33 для заднего хода со стороны подшипника 39а. Выходной вал 41 снабжен четырьмя ведомыми шестернями, размещенными в следующем порядке: ведомая шестерня 34 для первой скорости вводится в зацепление с ведущей шестерней 3, ведомая шестерня 35 для третьей скорости вводится в зацепление с ведущей шестерней 4, ведомая шестерня 36 для шестой скорости вводится в зацепление с ведущей шестерней 6, ведомая шестерня 37 для второй скорости вводится в зацепление с ведущей шестерней 7 со стороны подшипника 39b. Ведомые шестерни 31-36 распределены по выходным валам 40, 41 таким образом, что число ступеней переключения передач на выходном валу 40 становится меньше числа ступеней переключения передач на выходном валу 41.

В данном случае в шестернях обе размерности ширины зубцов α1, α2 ведущих шестерен 3, 7 (первая скорость, вторая скорость) из числа шестерен ступеней малой скорости, размещенных рядом с подшипниками 17а, 17b, выполнены превышающими размерности ширины зубцов β1, β2 ведомых шестерен 34, 37, введенных с ними в зацепление. Далее, только ведомые шестерни 34, 37, введенные в зацепление с ведущими шестернями 3, 7, обладающими большой шириной, вводят в зацепление с ними в положение, при котором они сдвигаются к одной стороне в направлении по ширине. Ведомые шестерни 31-37 опираются с возможностью вращения на наружные периферийные поверхности выходных валов 40, 41 посредством игольчатых подшипников 48, все из которых образуют несущие части.

Синхронизаторы 50-53 распределяются в соответствии с расположением ведомых шестерен 31-37 (расположение, при котором число ступеней переключения передач на стороне выходного вала 40 меньше числа ступеней переключения передач на стороне выходного вала 41) и размещаются на выходных валах 40, 41. В частности, участок выходного вала 40 между ведомой шестерней 32 (для четвертой скорости) и ведомой шестерней 33 (для заднего хода) снабжается синхронизатором 50, предназначенным для выбора четвертой скорости и заднего хода для двух сторон в направлении переключения, и участок этого вала со стороны подшипника 39а, на котором помещена ведомая шестерня 31 (для пятой скорости), снабжается синхронизатором 51, предназначенным для выбора пятой скорости одной стороны в направлении переключения.

Далее, участок выходного вала 41 между ведомой шестерней 34 (для первой скорости) и ведомой шестерней 35 (для третьей скорости) снабжается синхронизатором 52, предназначенным для выбора первой скорости и третьей скорости для двух сторон в направлении переключения, и участок этого вала между ведомой шестерней 36 (для шестой скорости) и ведомой шестерней 37 (для второй скорости) снабжается синхронизатором 53, предназначенным для выбора шестой скорости и второй скорости с двух сторон в направлении переключения. Путем совмещения таким образом соответствующих шестерен и соответствующих синхронизаторов концевая часть выходного вала 40 на верхней стороне уходит в сторону сцеплений 12, 13 за счет разности в количестве ступеней переключения передач по сравнению с выходным валом 41 с нижней стороны. Таким образом, суммарная длина выходного вала 40 становится меньше, чем у выходного вала 41.

Применяется конструкция, в которой все синхронизаторы 50, 52, 53 двустороннего типа оборудованы ступицами 55 синхронизаторов на шлицах, причем наружная периферийная часть ступицы 55 синхронизатора объединяется в одно целое со втулкой 56 синхронизатора с возможностью скольжения втулки в осевом направлении, соответствующие шестерни, которые размещаются с обеих сторон ступиц 55 синхронизатора, соответственно выполнены с конусами 57 синхронизатора, и кольца 58 синхронизатора приспособлены для вкладывания соответственно в конические поверхности наружных периферий 57 конусов синхронизатора. Далее на синхронизаторе 50, 52 проиллюстрирована система изображений.

Таким образом, в соответствующем синхронизаторе 50, 52, 53 при скольжении втулок 56 синхронизатора в любую сторону в осевом направлении за счет трения кольца 58 синхронизатора и конуса 57 синхронизатора при уменьшении разницы в скорости вращения выходной вал 40 или выходной вал 41 и ведомые шестерни соответствующих ступеней переключения передач входят во взаимодействие (синхронизирующее зацепление) и оба элемента вращаются как одно целое. Втулка 56 синхронизатора не должна перемещаться в осевом направлении, пока в осевом направлении посредством хорошо известного фиксатора (не показан) не будет приложена постоянно действующая или растущая сила.

Здесь синхронизатор 52, объединяющийся с ведомой шестерней 34 (для первой скорости), превышает наружный диаметр втулки 56 синхронизатора в отношении ее зубчатого диаметра и располагается как можно ближе к ведомой шестерне 34. Конструкция, обеспечивающая сближение с ней, разработана таким образом, что заглубленная часть 55а, имеющая форму кольца, формируется вокруг центральной оси по всей боковой поверхности со стороны синхронизатора 52 ведомой шестерни 34, причем внутри заглубленной части 55а помещается кольцо 58 синхронизатора, конус 57 синхронизатора и участок скользящей втулки 56 синхронизатора вводятся внутрь заглубленной части 55а. Таким образом, втулка 56 синхронизатора в синхронизаторе 52 завершает синхронизирующее зацепление в позиции, перенесенной от боковой поверхности до внутренней поверхности ведомой шестерни (для первой скорости) в большей степени, чем другая ступень переключения передач, и расстояние от ведомой шестерни 34 до ступицы 55 синхронизатора укорачивается на эту величину.

Синхронизатор 51 одностороннего типа образуется такой же конструкцией, как конструкция, при которой опущены конус 57 синхронизатора, кольцо 58 синхронизатора с одной стороны синхронизаторов 50, 52 двустороннего типа, а направление переключения представлено только одним направлением при удалении от подшипника 39а. Это означает, что при скольжении втулки 56 синхронизатора по направлению к ведомой шестерне 31, при уменьшении разности в скорости вращения за счет трения входят во взаимодействие выходной вал 40 и ведомая шестерня 31.

Далее, боковая часть ведомой шестерни 37 (для второй скорости) со стороны, противоположной стороне синхронизатора 53, соосно скреплена с промежуточной шестерней 60 для заднего хода. Диаметр промежуточной шестерни 60 меньше диаметра ведомой шестерни 37, и промежуточная шестерня вводится в зацепление с ведомой шестерней 33 для заднего хода на выходном валу 40, и в то время, когда ведомая шестерня 33 для заднего хода взаимодействует с выходным валом 40 с помощью синхронизатора 50, с получением обратного вращения, скорость которого уменьшается согласно передаточному отношению второй ступени переключения передачи, передаточному отношению ступени переключения передачи на задний ход и, далее, конечному передаточному отношению выходного вала 40, и передается на дифференциальный механизм 44.

Кроме того, на концевом участке (свободном концевом участке) выходного вала 40 со стороны заднего конца трансмиссии помещена парковочная шестерня 60, как показано на фиг.2. Втулка 56 синхронизатора 51 протянута в сторону подшипника 39а, и парковочная шестерня 61 помещается на протянутой втулке 56 синхронизатора как одно целое с ее протянутой наружной периферийной поверхностью. Таким образом, парковочная шестерня 61 выполнена как одно целое с втулкой 56 синхронизатора, смещенной в сторону конуса 57 синхронизатора во время работы синхронизатора 51.

Ступица 55 синхронизатора протягивается в сторону подшипника 39а подобно втулке 56 синхронизатора, причем внутренний диаметр ступицы 55 синхронизатора со стороны конца вала выполнен так, что он превышает наружный диаметр подшипника 39а, и часть ступицы 55 синхронизатора со стороны конца вала должна перекрывать наружную сторону подшипника 39а (накладываться).

Как показано на фиг.3, рядом с наружной периферией парковочной шестерни 61 помещается собачка 62 фиксации, интегрированная с корпусом 16 трансмиссии и обладающая возможностью зацепления и отделения от парковочной шестерни 61, так что в то время, когда шестерня устанавливается в положение парковки с помощью рычага переключения передач (не показан), собачка 62 взаимодействует с парковочной шестерней 61 и выходной вал 40 блокируется. Путем блокирования 40 осуществляется блокирование оси 47а и оси 47b.

Путем установки парковочной шестерни 61 таким образом, как показано на фиг.2, создается структура, в которой может быть устранена боковая часть верхней ступени основной части корпуса 1, то есть она может быть представлена формой, ограничивающей выпячивание на задней концевой стороне трансмиссии в большей, чем у другой части, степени, когда трансмиссия с двойным сцеплением поперечно устанавливается в моторном отсеке (не показан) транспортного средства, что позволяет избежать пересечения с элементом каркаса кузова транспортного средства, например с боковой рамой 63.

Как показано на фиг.3 и 4, собачка 62 снабжается элементом 80, ограничивающим втулку и предназначенным для выпрямления перемещения втулки 56 синхронизатора в осевом направлении, когда собачка перемещается в направлении вхождения во взаимодействие с парковочной шестерней 61. Элемент 80, ограничивающий втулку, выполнен из листового металла и имеет в целом в поперечном сечении L-образную форму. Другой конец 80b элемента 80, ограничивающего втулку, прикреплен к выполненной из металла верхней поверхности 62b собачки 62 посредством сварки, так что один его конец 80а располагается сбоку от парковочной шестерни 61. Хотя в качестве способа крепления может использоваться сварка, а крепежные элементы типа болтов и тому подобного, однако пространство внутри корпуса трансмиссии 16 является узким, и с учетом позиционного смещения и тому подобных последствий ослабления затяжки предпочтительным является крепления посредством сварки.

Элемент 80, ограничивающий втулку, обладает структурой, при которой в положении закрепления на собачке 62 один конец 80а крепится таким образом, чтобы выступать в сторону парковочной шестерни 61 в большей степени, чем передний конец 62а собачки 62, взаимодействующий с парковочной шестерней 61, и вводится для взаимодействия с пазом вилки переключения передач 83, выполненным на втулке 56 синхронизатора.

Операция включения и выключения соответствующих сцеплений 12, 13 (нажимных пластин 12а, 13а) или операция переключения для выбора соответствующих синхронизаторов 50-53 выполняются исполнительным механизмом, которым управляют, например, команды электронного блока управления ЭБУ (и то, и другое не показано). Далее, трансмиссия с двойным сцеплением осуществляет автоматическое переключение передачи в соответствии с информацией об изменении скорости, представленной ЭБУ, и при сведении к минимуму потерь при передаче мощности.

Далее приводится объяснение работы трансмиссии с двойным сцеплением. При установке первой скорости в первую очередь исполнительный механизм, действующий по команде, выданной ЭБУ, смещает втулку 56 синхронизатора 52 из группы переключения передач с нечетным числом ступеней в сторону первой скорости для того, чтобы обеспечить взаимодействие ведомой шестерни 34 для первой скорости и выходного вала 41. Таким образом производится выбор ступени переключения передач, соответствующей первой скорости. После этого срабатывает сцепление 13 для включения посредством исполнительного механизма, действующего аналогичным образом по команде изменения скорости. При включении сцепления 13 переключение на первую скорость завершается. Таким образом, частота вращения на выходе двигателя 70 изменяется посредством линии трансмиссии с нечетным числом ступеней при передаче на входной вал 9, ведущую шестерню 3 для первой скорости, ведомую шестерню 34 для первой скорости и выходной вал 41. Далее вращение, частота которого изменяется, передается с выходного вала 41 на дифференциальный механизм 44, передается на левую и правую оси 47а, 47b, и транспортное средство движется на первой скорости. После этого в таком положении сцепление 12 выключается.

Когда при движении на первой скорости выдается команда на переключение передачи на вторую скорость, несмотря на то что сцепление 13 остается включенным, а сцепление 12 выключено, втулка 56 синхронизатора 53 группы с четным количеством ступеней переключения передач заранее сдвигается в сторону второй скорости, и ведомая шестерня 37 для второй скорости может быть введена во взаимодействие с выходным валом 41, вращающимся с имеющей место в настоящий момент скоростью транспортного средства. Таким образом, ведущая шестерня 7 для ступени переключения передач второй скорости, образующая следующую ступень, синхронизируется со скоростью транспортного средства и производится выбор ступени переключения передач для второй скорости. То есть происходит подготовка к переключению на следующую ступень.

После этого путем выключения сцепления 13 производится включение сцепления 12, и передача мощности от двигателя 70 переключается с входного вала 9 на входной вал 10. После этого частота вращения на выходе двигателя 70 изменяется посредством линии трансмиссии с четным числом ступеней при передаче на входной вал 10, ведущую шестерню 7 для второй скорости, ведомую шестерню 37 для второй скорости и выходной вал 40, после чего вращение, частота которого изменяется, передается с ведомой шестерни 43 на дифференциальный механизм 44 (переключение на вторую скорость завершается). Путем переключения на вторую скорость транспортное средство быстро переключается на движение на второй скорости.

Когда при движении на второй скорости выдается команда на переключение передачи на третью скорость, при включенном сцеплении 12 сцепление 13 остается выключенным, и поэтому втулка 56 синхронизатора 52 группы с нечетным количеством ступеней переключения передач заранее сдвигается в сторону третьей скорости, и ведомая шестерня 35 для третьей скорости может быть введена во взаимодействие с выходным валом 40, вращающимся с имеющей место в настоящий момент скоростью транспортного средства. Таким образом, ступень переключения передач для третьей скорости выбирается путем синхронизации следующей ступени с выходным валом 40. Таким образом, ведущая шестерня 4 для ступени переключения передач третьей скорости, образующая следующую ступень, синхронизируется со скоростью транспортного средства и производится выбор ступени переключения передач для третьей скорости. То есть происходит подготовка к переключению на следующую ступень. После этого при выключении сцепления 12 производится включение сцепления 13 и передача от двигателя 70 вновь переключается с входного вала 10 на входной вал 9. После этого частота вращения на выходе двигателя 70 изменяется посредством линии трансмиссии с нечетным числом ступеней при передаче на входной вал 9, ведущую шестерню 4 для третьей скорости, ведомую шестерню 35 для третьей скорости и выходной вал 41, после чего вращение, частота которого изменяется, передается с ведомой шестерни 43 на дифференциальный механизм 44 (переключение на третью скорость завершается). Путем переключения на третью скорость транспортное средство быстро переключается на движение на третьей скорости.

Далее, путем поочередного переключения сцеплений 12, 13 посредством поочередного выбора ступени переключения передач в группе с нечетным числом ступеней и в группе с четным числом ступеней подобно описанному выше с помощью синхронизаторов 50, 51, 53 и сцеплений 12, 13, при переключении оставшихся ступеней переключения передач на четвертую скорость, пятую скорость, шестую скорость подобно описанной выше операции переключения на первую-третью скорости скорость изменяется плавно и быстро при минимизации потерь при передаче.

Далее, при переключении на задний ход ведущая шестерня 33 для заднего хода и выходной вал 40 вводятся во взаимодействие путем сдвига втулки 56 синхронизатора 50 в сторону обратного хода из положения выключения сцеплений 12, 13. Таким образом производится выбор ступени переключения передачи на задний ход. После этого сцепление 12 выключается. Таким образом, вращение двигателя 70 на дифференциальный механизм производится через входной вал 10, ведущую шестерню 7 для второй скорости, ведомую шестерню 37 для второй скорости, промежуточную шестерню 60, прикрепленную к ведомой шестерне, ведомую шестерню 33 для заднего хода, выходной вал 40 и выходную шестерню 42. Таким образом, вращение выходного вала 40 передается на дифференциальный механизм 40 путем создания на выходе обратного вращения, скорость которого уменьшается на величину передаточного отношения на ступени переключения передачи на вторую скорость, на величину передаточного отношения на ступени переключения передачи на задний ход и далее окончательное передаточное отношение выходного вала 41, после чего транспортное средство движется задним ходом при большом понижающем передаточном отношении.

Как показано на фиг.3, блокировка трансмиссии на стоянке осуществляется путем поворота (перемещения) собачки 62 в сторону взаимодействия путем приведения в действие исполнительного механизма, совместно перемещаемого операцией парковки, и взаимодействия фиксирующего участка 62а переднего конца собачки 62 с зубчатой частью 61а (показано только на фиг.3) на наружной периферии парковочной шестерни 51. Такое взаимодействие блокирует выходной вал 40, и транспортное средство теряет способность к движению. В этом случае втулка 56 синхронизатора не действует, но обычно возвращается в левую сторону чертежа.

Таким образом, парковочная шестерня 61 действует как одно целое с синхронизатором 51 (для пятой скорости), размещенным на конце выходного вала 40 и наиболее близком к концу вала, на котором передаточное число ступени переключения передач мало, и поэтому парковочная шестерня 61 может быть легко помещена на выходном валу 40 без изменения расположения ведомых шестерен 31-33 (для пятой скорости, для четвертой скорости и для заднего хода) на выходном валу 40 и синхронизаторов 51, 50 (для пятой скорости, для четвертой скорости, для заднего хода).

Кроме того, нет необходимости непосредственно помещать парковочную шестерню 61 на выходном валу 40, и поэтому может быть сокращено количество деталей, упрощена операция интегрирования, может быть сужена наружная форма основной части корпуса 1 трансмиссии с двойным сцеплением, то есть максимальный размер корпуса трансмиссии 16 в осевом направлении. Далее, путем разработки схемы размещения выходного вала 40 с помещенной на нем парковочной шестерней 61 и с небольшим количеством ступеней переключения передач на верхней стороне и с размещением выходного вала 41 с большим количеством ступеней переключения передач на нижней стороне, как показано на фиг.3, причем большая выемка 1а, отходящая от боковой рамы 63 (конструкционный элемент, размещенный в направлении по ширине транспортного средства в кузове транспортного средства) моторного отсека, противоположной боковому участку верхней ступени, обеспечивается в боковом участке верхней ступени основной части корпуса 1 при установке (поперечной) на транспортном средстве, и поэтому могут быть обеспечены достаточные возможности для поперечного монтажа при достижении удобства монтажа трансмиссии с двойным сцеплением.

В частности, парковочная шестерня 61 крепится к синхронизатору 51, представляющему переключение в одном направлении, и поэтому одна сторона синхронизатора 51, которая не использовалась в предыдущих технических решениях, может эффективно использоваться при возможности уменьшения мертвого пространства внутри трансмиссии. Кроме того, парковочная шестерня 61 может быть помещена на наружной периферии подшипника 39а таким образом, чтобы они взаимно перекрывали друг друга в осевом направлении (внахлест) при возможности дальнейшего выполнения структуры малых размеров. Кроме того, синхронизатор 55 проходит в осевом направлении, и поэтому продлевается удерживающий участок и может прочно удерживаться парковочная шестерня 61. Далее, парковочная шестерня 61 может быть установлена путем объединения втулки 56 синхронизатора (синхронизатор 51) с выходным валом 40, причем операция объединения может быть в значительной степени упрощена.

Существует редкий случай, когда, например, при наклоне кузова транспортного средства, при повороте (движении) собачки 62 в сторону взаимодействия из относительного положения парковочной шестерни 61 и собачки 62 воздействующая сила при взаимодействии собачки 62 с парковочной шестерней 61 превышает ограничивающее усилие фиксатора, и возникает ситуация, при которой втулка 56 синхронизатора перемещается в осевом направлении на несколько щелчков. Однако согласно данному варианту реализации предлагается элемент 80, ограничивающий втулку, предназначенный для выравнивания движения втулки 56 синхронизатора в осевом направлении в то время, когда собачка 62 перемещается в направлении взаимодействия с парковочной шестерней 61, который размещается на собачке 62 рядом с наружной периферией парковочной шестерни 61, входя в зацепление и отделяясь от парковочной шестерни 61, и поэтому даже в случае приложения к парковочной шестерне 61 слишком большой силы в то время, когда собачка 62 взаимодействует с парковочной шестерней 61, перемещение в осевом направлении может быть ограничено путем помещения одного конца 80а элемента 80, ограничивающего втулку, в паз 83 вилки переключения передач. Поэтому относительное положение парковочной шестерни 61 и собачки 62 стабилизируется, и стояночный тормоз может функционировать стабильно.

Далее, один конец 80а элемента 80, ограничивающего втулку, выполнен таким образом, чтобы выступать в сторону парковочной шестерни 61 в большей степени, чем часть собачки 62а на переднем конце собачки 62, взаимодействующей с парковочной шестерней 61, и поэтому перед тем, как парковочная шестерня 61 и собачка 62 вступят во взаимодействие, один конец 80а элемента 80, ограничивающего втулку, входит во взаимодействие с пазом 83 вилки переключения передач втулки 56 синхронизатора, и поэтому движение втулки 56 синхронизатора в осевом направлении может дополнительно надежно выпрямляться, и стояночный тормоз может функционировать стабильно.

Элемент 80, ограничивающий втулку, выполнен из листового металла, и поэтому возможно обеспечение его жесткости при выполнении тонкостенной легкой конструкции, а движение втулки 56 синхронизатора выпрямляется за счет экономии пространства, а стояночный тормоз может далее функционировать стабильно.

Хотя, согласно настоящему варианту реализации, элемент 80, ограничивающий втулки, состоит из листа по существу одинаковой толщины, а один конец 80а предназначен для введения в паз 83 вилки переключения передач, как показано на фиг.5, сторона одного конца 80а, вставленного в паз 83 вилки переключения передач, может быть выполнена при большой толщине в осевом направлении, и возможно формирование наклонной направляющей части 84, нажимающей на парковочную шестерню 61 в пазе 83 вилки переключения передач в осевом направлении. Таким образом, направляющая часть 84, предназначенная для перемещения парковочной шестерни 61 в положение взаимодействия с собачкой 82, может быть выполнена на элементе 80, ограничивающем втулку. Направляющая часть 84 перемещает втулку 56 синхронизатора (парковочная шестерня 61), будучи введена в контакт с кромочной частью паза 83 вилки переключения передач, когда собачка движется в направлении взаимодействия и один конец 80а вводится внутрь паза 83 вилки переключения передач. Втулка 56 синхронизатора приспособлена для того, чтобы не двигаться в осевом направлении, пока в осевом направлении фиксатора (не показан) не будет приложена постоянно действующая или растущая сила, и поэтому, когда сторона одного конца 80а элемента 80, ограничивающего втулку, вставлена в паз 83 вилки переключения передач, как показано на фиг.6, внутренняя поверхность 80 с элемента 80, ограничивающего втулку, продолжающая направляющую часть 84, входит в контакт с внутренней боковой поверхностью 83а паза 83 вилки переключения передач, и поэтому движение в осевом направлении ограничивается.

Путем применения направляющей части 84 на элементе 80, ограничивающем втулку, при взаимодействии парковочной шестерни 61 и собачки 62 втулка 56 синхронизатора перемещается в положение взаимодействия под воздействием направляющей части 84, и поэтому обеспечивается взаимодействие между парковочной шестерней 61 и собачкой 62, и стояночный тормоз может далее функционировать стабильно. Далее, даже в случае, когда втулка 56 возвращается из положения переключения на пятую скорость в нейтральное положение, втулка 56 не может быть возвращена, поскольку ограничивающее усилие или фиксатор слабы, и втулка смещается из своего положения, взаимодействие между парковочной шестерней 61 и собачкой гарантируется дополнительно посредством направляющего желобка 84, и стояночный тормоз может далее функционировать стабильно.

Таким образом, изобретение не ограничивается описанным выше одним вариантом реализации, а может быть реализовано с различными изменениями в пределах, не отступающих от сути изобретения. Например, хотя согласно одному варианту реализации отмечается пример размещения синхронизатора 51 в максимальной близости к свободному другому концевому участку выходного вала 40, изобретение не ограничивается этим и может быть применимым в случае размещения ведомой шестерни 31 в максимальной близости к другой концевой части путем переключения положений синхронизатора 51 и ведомой шестерни 31 для пятой скорости.

Согласно описанию изобретения можно видеть, что то же самое может варьироваться многими способами. Такие изменения не должны рассматриваться как отклонения от существа и объема изобретения, и все такие модификации, как должно быть очевидно специалисту в данной области техники, должны входить в объем прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение относится к трансмиссии транспортного средства, включающей в себя парковочную шестерню. Автомобильная трансмиссия содержит ведущую шестерню, закрепленную на входном валу, ведомую шестерню, введенную в зацепление с ведущей шестерней и помещенную на выходном валу, ступицу, вращающуюся вместе с выходным валом, втулку, парковочную шестерню, выполненную как одно целое с втулкой; собачку и элемент, ограничивающий втулку. Втулка вращается как одно целое со ступицей и предназначена для соединения ведомой шестерни с выходным валом. Собачка расположена рядом с наружной периферией парковочной шестерни с возможностью соединения и отсоединения от парковочной шестерни. Элемент, ограничивающий втулку и снабженный собачкой, предназначен для ограничения перемещения втулки в осевом направлении, когда собачка движется в направлении взаимодействия с парковочной шестерней. Достигается повышение компактности и надежности устройства. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Автомобильная трансмиссия, содержащая входной вал, принимающий приводное усилие со стороны двигателя; ведущую шестерню, закрепленную на входном валу и выполненную с возможностью вращения вместе с входным валом; выходной вал, расположенный параллельно входному валу; подшипник, выполненный с возможностью поддержки с вращением конца выходного вала; ведомую шестерню, введенную в зацепление с ведущей шестерней и размещенной с возможностью вращения относительно выходного вала; ступицу, прикрепленную к выходному валу и соприкасающуюся с ведомой шестерней со стороны конца выходного вала со стороны привода и выполненную с возможностью вращения вместе с выходным валом; втулку, помещенную с наружной периферийной стороны ступицы, выполненную с возможностью вращения за одно целое со ступицей и скольжения в осевом направлении таким образом, чтобы соединять ведомую шестерню с выходным валом для осуществления привода; парковочную шестерню, выполненную за одно целое с втулкой; собачку, размещенную рядом с наружной периферией парковочной шестерни и с возможностью зацепления и отделения от парковочной шестерни; и элемент, ограничивающий втулку, снабженный собачкой и предназначенный для ограничения перемещения втулки в осевом направлении, когда собачка перемещается в направлении взаимодействия с парковочной шестерней.

2. Автомобильная трансмиссия по п.1, в которой элемент, ограничивающий втулку, выступает в сторону парковочной шестерни в большей степени, чем передний конец собачки, взаимодействующий с парковочной шестерней.

3. Автомобильная трансмиссия по п.1, в которой элемент, ограничивающий втулку, выполнен из листового металла.

4. Автомобильная трансмиссия по п.1, в которой элемент, ограничивающий втулку, включает в себя направляющую часть, предназначенную для перемещения парковочной шестерни в положение взаимодействия с собачкой.

5. Автомобильная трансмиссия по п.1, в которой парковочная шестерня выполнена за одно целое с торцевой частью втулки и парковочная шестерня и подшипник перекрывают друг друга в осевом направлении.

6. Автомобильная трансмиссия по п.1, дополнительно содержащая: входной механизм, включающий в себя первый входной вал, имеющий множество ведущих шестерен одной группы переключения передач, и второй входной вал, имеющий множество ведущих шестерен другой группы переключения передач, и установленный с возможностью вращения вокруг оси первого входного вала, охватывая первый входной вал, и муфты сцепления, соответственно установленные на одном из концевых участков первого и второго входных валов для передачи приводного усилия со стороны двигателя на первый или второй входные валы, и выходной механизм, включающий в себя первый и второй выходные валы, установленные параллельно первому, и второму входным валам, и включающий в себя механизм синхронизации взаимодействия ведомых шестерен, введенных в зацепление со множеством ведущих шестерен первого и второго входных валов с первым или вторым выходным валом, причем один из первого и второго входных валов является входным валом; одна из множества ведущих шестерен является ведущей шестерней; один из первого и второго выходных валов является выходным валом и втулка установлена на механизме синхронизации, взаимодействующем с более коротким из первого и второго выходных валов.