ТРАНСМИССИЯ ДЛЯ АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2015 года по МПК F16H3/00 F16H57/02 F16H63/30 F15B11/12 

Настоящее изобретение относится к трансмиссии для автотранспортного средства, содержащей, по меньшей мере, первый и второй вращающиеся валы, по меньшей мере, первую и вторую пару находящихся в зацеплении зубчатых колес, каждая из которых содержит холостую шестерню, установленную с возможностью вращения на втором валу, по меньшей мере, один синхронизатор, выполненный с возможностью смещения вдоль второго вала между первым и вторым положениями зацепления, в которых он фиксирует одну из холостых шестерен на втором валу посредством нейтрального положения, и гидравлический привод для смещения синхронизатора.

Трансмиссия такого типа известна, например, из WO 2007/104276. В этой обычной трансмиссии имеются четыре привода и синхронизатора, связанные с зубчатыми колесами 1 и 3, 2 и 4, 5 и 7, 6 и заднего хода соответственно. Регулятор давления и поворотный клапан с приводом от шагового двигателя присоединены между источником и стоком для гидравлической текучей среды с одной стороны и четырьмя приводами с другой. В зависимости от положения регулятора давления либо первые стороны всех четырех приводов соединяются с источником через регулятор давления, а вторая сторона одного из приводов соединяется со стоком через поворотный клапан, в то время как вторые стороны других приводов заблокированы, либо первые стороны соединяются с источником через регулятор давления, а один из приводов имеет вторую сторону, соединенную со стоком, в то время как другие заблокированы. В каждом положении один из приводов может перемещаться, а другие - нет. Если эта обычная трансмиссия находится на второй передаче, первая или третья передачи могут быть предварительно выбраны для того, чтобы обеспечить в случае необходимости плавное переключение на предварительно выбранную передачу. Поскольку первая и третья передачи связаны с одним и тем же синхронизатором, предварительный выбор может быть изменен с первой передачи на третью или наоборот путем смещения синхронизатора из одного из этих двух положений зацепления на другое. Однако если, например, действует четвертая передача, должны быть предварительно выбрана или пятая, или третья передача. Поскольку эти передачи связаны с различными приводами, изменение предварительного выбора требует смещения двух приводов. Это можно сделать только путем первого перевода первого привода из положения зацепления в нейтральное положение, а затем второго - из нейтрального в положение зацепления. Поскольку в отличие от положений зацепления нейтральное положение не определяется прилеганием, количество гидравлической текучей среды, поданной в гидравлический привод, должно тщательно отмериваться для того, чтобы в точности достигать нейтральное положение. Для того чтобы избежать перехода за заданное положение, гидравлическую текучую среду следует подавать постепенно при приближении к нейтральному положению. Поэтому переключение между предварительно выбранными третьей и пятой передачами требует больше времени и является гораздо более сложным в управлении по сравнению с переключением между предварительно выбранными первой и третьей передачами.

Задачей настоящего изобретения является создание трансмиссии для автотранспортного средства, содержащей синхронизатор, выполненный с возможностью перемещения между первым и вторым положениями зацепления, причем переключение между положением зацепления и нейтральным положением синхронизатора является практически таким же простым при управлении и, по меньшей мере, так же быстро выполняется, как переключение между положениями зацепления.

Задача достигается посредством трансмиссии для автотранспортного средства, содержащей, по меньшей мере, первый и второй вращающиеся валы, по меньшей мере, первую и вторую пару находящихся в зацеплении зубчатых колес, каждая из которых содержит холостую шестерню, установленную с возможностью вращения на втором валу, по меньшей мере, один синхронизатор, выполненный с возможностью смещения вдоль второго вала между первым и вторым положениями зацепления, в которых он фиксирует одну из холостых шестерен на втором валу посредством нейтрального положения, и гидравлический привод для смещения синхронизатора, причем привод содержит цилиндр и поршень, выполненный с возможностью перемещения внутри цилиндра, разграничивая первую и вторую камеры, и объем первой камеры является наименьшим при нахождении привода в первом положении зацепления, а объем второй камеры является наименьшим при нахождении привода во втором положении зацепления, причем поршень дополнительно ограничивает в цилиндре, по меньшей мере, третью камеру, объем которой является наименьшим при нахождении привода в нейтральном положении.

Если давление, приложенное к первой и второй камерам, превышает давление в третьей камере, третья камера будет сжата, вызывая переход поршня в нейтральное положение. Не требуется никакого датчика для того, чтобы удостовериться, что поршень находится в точности в нейтральном положении, поскольку высокое давление, приложенное благодаря третьей камере к первой и второй камерам, зафиксирует поршень в нейтральном положении так же надежно, как высокое давление, приложенное только к первой и второй камере, должно зафиксировать его во втором и первом положениях зацепления соответственно.

Третья камера предпочтительно выполнена таким образом, чтобы достичь наибольшего объема при нахождении привода в первом положении зацепления.

Согласно практическому варианту осуществления поршень может содержать основной элемент и первый выдвижной элемент, причем первый выдвижной элемент образует перегородку между первой и третьей камерами и поддерживается основным элементом, если поршень смещается из нейтрального положения в направлении первого положения зацепления.

Для достижения стабильности привода в нейтральном положении цилиндр предпочтительно содержит, по меньшей мере, первую и вторую части, причем вторая часть имеет большее поперечное сечение, чем первая часть, при этом основной элемент заполняет поперечное сечение первой части и основной элемент и первый выдвижной элемент совместно заполняют поперечное сечение второй части.

Для того чтобы облегчить управление, поршень должен перемещаться между первым положением зацепления и нейтральным положением так же быстро, как между вторым положением зацепления и нейтральным положением, а давление, требующееся для смещения поршня в различных направлениях от нейтрального положения, должно быть идентичным. Для этого привод должен предпочтительно иметь симметричную конструкцию, в частности, желательно наличие четвертой камеры, ограниченной внутри цилиндра поршнем, объем которой является наименьшим при нахождении привода в нейтральном положении и наибольшим при нахождении привода во втором положении зацепления.

Для того чтобы продвинуть основной элемент дальше в направлении второго положения зацепления, чем первый выдвижной элемент, первый выдвижной элемент предпочтительно имеет отверстие, которое открывает основной элемент непосредственно для воздействия давления, преобладающего в первой камере, позволяющего гидравлической текучей среде в первой камере отжимать основной элемент поршня вперед даже в случае, если он не находится в контакте с первым выдвижным элементом.

Для того чтобы легко и надежно достичь нейтрального положения, клапанный узел трансмиссии предпочтительно может занять, в дополнение к первому состоянию, в котором он соединяет первую камеру с источником и вторую камеру со стоком гидравлической текучей среды, и второму состоянию, в котором он соединяет вторую камеру с источником и первую камеру со стоком, третье состояние, в котором он соединяет первую и вторую камеры с источником.

Регуляторы давления, предназначенные для приложения гидравлической текучей среды при первом высоком давлении к одной из первой и второй камер и гидравлической текучей среды при втором высоком давлении к другим камерам, могут служить различным целям. С одной стороны, направление перемещения поршня контролируется соотношением первого и второго давлений, т.е. в случае, если первое давление является наибольшим, поршень перемещается ко второму положению зацепления, а если второе давление является наибольшим, он перемещается к первому положению зацепления. Кроме того, путем понижения наибольшего из двух давлений во время перемещения поршня поршень может резко замедлиться при приближении к требуемому положению, так что когда поршень удален от такого требуемого положения, он может работать с высокой скоростью. При такой высокой скорости операция переключения может быть выполнена за короткое время.

Первое и второе положения зацепления синхронизатора предпочтительно соответствуют несмежным передачам, так что при включенной данной передаче предварительный выбор можно поменять с передачи более высокой, чем действующая передача, на более низкую и наоборот с использованием только одного синхронизатора.

В трансмиссии с двойным сцеплением, имеющей в качестве входных валов первый вал и третий вал, вышеупомянутые первая и вторая пары зубчатых колес предпочтительно содержат ведущие зубчатые колеса, установленные на первом валу, т.е. привод обеих передач, связанных с синхронизатором, осуществляется одним и тем же входным валом.

Второй синхронизатор и второй привод описанного выше типа, в частности привод, имеющий описанную выше третью камеру, может быть связан с третьей и четвертой парами зубчатых колес, которые содержат ведущие зубчатые колеса, установленные на третьем валу.

И в этом случае, для того чтобы облегчить изменение предварительного выбора действующей выбранной передачи, желательно, чтобы один из первого и второго синхронизаторов был связан с нечетными передачами, а другой - с четными передачами.

Преимущества описанного выше привода наиболее очевидны в трансмиссии, в которой количество пар зубчатых колес, приводимых в действие первым валом, составляет, по меньшей мере, три, т.е. там, где имеется, по меньшей мере, описанный выше синхронизатор, имеющий третью камеру, связанную с первой и второй парами зубчатых колес первого вала, и другой синхронизатор, связанный с третьей парой зубчатых колес. В случае переключения между передачей, связанной с первой или второй парой зубчатых колес, и передачей, связанной с третьей парой зубчатых колес, синхронизатор, имеющий третью камеру, быстро и легко переводится в свое нейтральное положение, после чего входит в зацепление синхронизатор третьего зубчатого колеса.

В случае наличия, по меньшей мере, четырех пар зубчатых колес с приводом от первого вала третья и четвертая пары зубчатых колес предпочтительно связываются с третьим приводом, имеющим также третью камеру.

Для управления операциями переключения клапанный узел предпочтительно содержит ходовой клапан, который в первом положении соединяет первую и вторую камеры первого привода с регуляторами давления при соединении первой и второй камер третьего привода с источником, и во втором положении - первую и вторую камеры третьего привода с регулятором давления при соединении первой и второй камер первого привода с источником. Таким образом, в то время как привод, имеющий камеры, соединенные с регуляторами давления, может перемещаться, другой привод зафиксирован в своем положении.

Другой ходовой клапан может быть предназначен для соединения первого или второго привода с регуляторами давления.

Другие признаки и преимущества изобретения станут очевидными из последующего описания его вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Фиг.1 представляет собой схему автоматизированной механической трансмиссии, воплощающей настоящее изобретение;

фиг.2 представляет собой схематичный вид в поперечном разрезе контроллера давления, применяемого в трансмиссии, показанной на фиг.1;

фиг.3 представляет собой схематичный вид в поперечном разрезе гидравлического привода, применяемого в трансмиссии, показанной на фиг.1; и

фиг.4 представляет собой таблицу состояний клапанного узла трансмиссии, показанной на фиг.1.

На фиг.1 показана трансмиссия с двойным сцеплением (DCT), которая является предпочтительной областью применения настоящего изобретения. Однако следует понимать, что изобретение применимо также к трансмиссиям с одним сцеплением, где оно может облегчить переключение между передачами, связанными с различными синхронизаторами, как будет понятно после прочтения приведенного ниже описания.

Входной вал 1 трансмиссии содержит два концентрично вращающихся элемента вала, а именно: сплошной вал 2 и полый вал 3, которые оба несут на себе диск сцепления двойного сцепления 4. Двойное сцепление 4 выполнено с возможностью избирательного взаимодействия для передачи крутящего момента двигателя только на сплошной вал 2 или только на полый вал 3.

Сплошной и полый валы 2, 3 несут на себе множество ведущих зубчатых колес 6-9, которые находятся в зацеплении с ведомыми зубчатыми колесами 10-13 и 10'-13', которые установлены с возможностью вращения на первом и втором промежуточных валах 14, 14' соответственно. Выходной вал, который не показан, несет на себе два зубчатых колеса, находящихся в зацеплении с не показанными шестернями промежуточных валов 14, 14'. Зубчатое колесо 13' не находится в зацеплении с ведущим зубчатым колесом 9 непосредственно, а через промежуточное зубчатое колесо 35, так что три зубчатых колеса 9, 35, 13' взаимодействуют, образуя передачу заднего хода. Обозначения ступеней различных передач R, 1, 2, …, 7 показаны на фиг.1 рядом с парами зубчатых колес, связанных с каждой передачей.

Между парами ведомых зубчатых колес 10 и 11, 12 и 13, 10' и 11', 12' и 13' соответственно расположены синхронизаторы 15, 16, 15', 16'. Конструкция синхронизаторов 15, 16, 15', 16' известна специалисту в данной области техники и содержит кулачковую муфту 17, которая зафиксирована при вращении на втулке 18 промежуточного вала 14, 14' и аксиально смещается вдоль промежуточного вала 14, 14' для того, чтобы входить в зацепление с одним из смежных зубчатых колес 10, 11; 12, 13; 10', 11' или 12', 13' и связывать их с промежуточным валом 14, 14', блокирующие кольца 19 синхронизатора между втулкой 18 и смежными зубчатыми колесами, которые протягиваются вдоль при перемещении кулачковой муфты 17 из своего нейтрального положения и которые имеют кольцевую фрикционную поверхность, и фрикционные поверхности, жестко соединенные со смежными зубчатыми колесами, к которым кольцевая фрикционная поверхность блокирующего кольца 19 прижимается, когда оно протягивается вдоль кулачковой муфты 17 в положение синхронизации. В то время как две фрикционные поверхности еще не синхронизированы, блокирующее кольцо 19 блокирует дальнейшее продвижение кулачковой муфты 17 в направлении зацепления, в котором она связывает зубчатое колесо с промежуточным валом 14, 14'.

Каждый синхронизатор 15, 16, 15', 16' имеет гидравлический привод 20, 21, 20', 21', связанный с ним и выполненный с возможностью перемещения вилки 22 переключения, которая взаимодействует с кулачковой муфтой 17. Приводы 20, 21, 20', 21' являются гидравлическими цилиндрами двойного действия, имеющими первую и вторую камеры 23, 24 с каждой стороны перемещающегося поршня 25, соединенного с вилкой 22 переключения. Каждый синхронизатор 20, 21, 20', 21' имеет датчик 34 Холла, связанный с ним и выполненный с возможностью осуществления мониторинга перемещения его вилки 22 переключения влево, по направлению к зубчатым колесам 10, 10' или 12, 12', или вправо, по направлению к зубчатым колесам 11, 11' или 13, 13'. Для обнаружения перемещения в различных направлениях на каждой вилке 22 переключения или штоке поршня располагаются два магнита так, что один из них обнаруживается, когда вилка 22 переключения перемещается из нейтрального положения влево, а другой - когда вилка 22 переключения перемещается из нейтрального положения вправо. Магниты могут различаться по напряженности и/или ориентации поля, так что обнаруженный магнит можно распознать по полярности и/или амплитуде датчика Холла.

Гидравлическая схема для управления приводами 20, 21, 20', 21' содержит резервуар 26 для не находящейся под давлением гидравлической текучей среды, насос 28, который отбирает текучую среду из резервуара 26, накопитель 29, соединенный с выходом насоса 28, управляющие клапаны 27, 27', каждый из которых имеет одно отверстие, присоединенное к выходной стороне насоса 28, другое отверстие, соединенное с резервуаром 26, и отверстие с контролируемым давлением, избирательно соединенное с приводами 20, 21, 20', 21' ходовыми клапанами 30, 31, 32.

Ходовые клапаны 30 непосредственно соединены с отверстиями с регулируемым давлением управляющих клапанов 27, 27' и с резервуаром 26 и имеют два положения, в которых или ходовой клапан 31 принимает контролируемые выходные давления от управляющих клапанов 27, 27' и ходовой клапан 32 соединяется с резервуаром 26, или наоборот. Управляющие клапаны 27, 27' и ходовые клапаны 30, 31, 32 контролируются электронным контроллером 5 трансмиссии. Поскольку ходовой клапан 31 контролирует приводы 15, 15', связанные с нечетными передачами, а ходовой клапан 32 контролирует приводы 16, 16', связанные с нечетными передачами, положение, в котором ходовой клапан 30 подает контролируемые выходные давления на ходовой клапан 31, будет обозначаться ниже как ODD (нечетное), а другое положение - как EVEN (четное).

Ходовые клапаны 31, 32 показаны на фиг.1 в двух положениях каждый, которые для удобства будут обозначаться ниже как ON (включен) и OFF (выключен), однако в общем число положений соответствует числу синхронизаторов, связанных с зубчатыми колесами с приводом через полый вал 3, таких как синхронизаторы 15, 15', а число положений ходового клапана 32 соответствует числу синхронизаторов, таких как синхронизаторы 16, 16', связанных с зубчатыми колесами с приводом через сплошной вал 2. Ходовой клапан 31 показан в положении ON, в котором он сообщает выходы ходового клапана 30 с первой и второй камерами привода 20, а привод 21 имеет фоновое давление, приложенное к нему, которое получается из выхода насоса 28 редуктором давления 36. В положении ходового клапана 31 OFF привод 20 принимает фоновое давление, а привод 20' соединяется с ходовым клапаном 30. Ходовой клапан 32 показан в положении OFF, в котором он соединяет привод 21 с ходовым клапаном 30 и привод 21' с фоновым давлением, и в своем положении ON он прикладывает фоновое давление к приводу 21 и выходы ходового клапана 30 к приводу 21'.

На фиг.2 схематично показана конструкция управляющих клапанов 27, 27'. В цилиндрической камере 41 поршень 42 может перемещаться с помощью соленоида 43. Поршень 42 имеет концевые секции 44 и промежуточную секцию 45, которые заполняют поперечное сечение камеры 41, и секции уменьшенного диаметра 46 между промежуточной секцией 45 и каждой концевой секцией 44. Секции с уменьшенным диаметром 46 ограничивают полости 47 внутри камеры 41, одна из которых сообщается с отверстием 49 высокого давления управляющего клапана 27, 27', а другая - с отверстием 50 низкого давления. В показанной конфигурации отверстие 51 с контролируемым давлением блокируется промежуточной секцией 45. Канал 52 обратной связи проходит от отверстия 51 с контролируемым давлением к концу камеры 1, противоположному соленоиду 43.

Соленоид 43 прикладывает к поршню 42 усилие, пропорциональное интенсивности тока, проходящего через соленоид 43. Если усилие направлено вправо на фиг.2, поршень смещается вправо, так что возникает сообщение между отверстием 49 высокого давления и отверстием 51 с контролируемым давлением. Появляется поток гидравлической текучей среды, и давление в отверстии 51 с контролируемым давлением возрастает до тех пор, пока давление, передающееся на правый конец поршня 42 по каналу 52 обратной связи, не компенсирует усилие соленоида 43. И наоборот, если соленоид прикладывает усилие, направленное влево, гидравлическая текучая среда вытекает из отверстия 51 с контролируемым давлением в отверстие 50 низкого давления до тех пор, пока понижение давления на правом конце поршня 42 не компенсирует усилие. Таким образом, в отверстии 51 с контролируемым давлением устанавливается давление, прямо зависящее от тока в соленоиде 43.

Управляющий клапан на фиг.2 является предпочтительным в настоящем изобретении тем, что допускает контроль усилия, приложенного к кулачковой муфте 17 в простом открытом контуре управления. Разумеется, возможно использование и других типов управляющих клапанов, в случае необходимости в сочетании с датчиком давления, с помощью которого усилие, приложенное к кулачковой муфте 17, может контролироваться в замкнутом контуре.

На фиг.3 с помощью двух поперечных разрезов проиллюстрирована конструкция и работа приводов 20, 21, 20', 21'. На фиг.3А показан привод, близкий к своему первому положению зацепления, а на фиг.3В показано нейтральное положение.

Каждый привод 20, 21, 20', 21' содержит полый цилиндр 61, который разделен на три части 62, 63, 64, имеющие различное поперечное сечение. Перемещающийся поршень 65 разграничивает первую и вторую камеры 23, 24. В конфигурации на фиг.3А первая камера занимает часть 62 и участок части 63, а камера 24 - участок части 64. Шток 66 поршня соединен с вилкой 22 переключения, проходящей через вторую камеру 24. Поперечное сечение части 64 больше, чем части 62, на величину поперечного сечения штока 66 поршня. Часть 63 имеет меньшее поперечное сечение, чем две другие части 62, 64.

Поршень 65 содержит основной элемент 67, имеющий, по существу, цилиндрическую форму, который может перемещаться по узкой части 63, плотно прилегая к ней. Кольцевые выдвижные элементы 68, 69, имеющие больший диаметр, чем основной элемент 67, расположены на каждом конце основного элемента 67. Периферийные области выдвижных элементов 68, 69 находятся в плотном контакте со стенками частей 62, 64 цилиндра, соответственно. Выдвижной элемент 68 первой камеры показан как прилегающий к уступу 70 узкой части 63. Основной элемент 67 отделен от выдвижного элемента 68 и смещен влево так, что первая камера 23 проходит далеко в узкую часть 63. С левой стороны узкой части 63, между ее левым уступом 71 и выдвижным элементом 67, обеспечена кольцевая камера 72, которая не сообщается ни с одной из двух питающих линий 73, 74, которые соединяют камеры 23, 24 с ходовым клапаном 31 или 32. В камере 72 может быть вакуум или низкое давление, например, атмосферное давление с питанием через канал в стенке цилиндров 61, который не показан.

Для того чтобы удерживать поршень 62 в положении, показанном на фиг.1, давление в камере 23 должно быть выше, чем в камере 24, так что суммарное усилие, воздействующее на поверхность правого конца основного элемента 67, компенсирует давление второй камеры 24, воздействующее на комбинированные поверхности основного элемента 67 и выдвижного элемента 69. Если к камерам 23, 24 приложено одинаковое давление, камера 72 исчезнет, оставив привод в положении, показанном на фиг.3В. Поэтому для подтверждения того, что привод находится в нейтральном положении, не требуется никакого датчика. Если по обеим питающим линиям 73, 74 приложены одинаковые или хотя бы практически одинаковые давления, нейтральное положение на фиг.3В является единственным стабильным положением.

Если в камеру 24 подается значительно более высокое давление, чем в камеру 23, поршень 65 должен перемещаться вправо, оставляя выдвижной элемент 69 на уступе 71, а между уступом 70 и выдвижным элементом 68 должна открыться кольцевая камера, аналогичная камере 72.

Поскольку три ходовых клапана 30, 31, 32 имеют по два положения, в сумме существует восемь различных сочетаний положений ходовых клапанов, эффект которых будет описан со ссылкой на фиг.4. Как показано на фиг.1, ходовой клапан 30 показан в положении ODD, ходовой клапан 31 показан в положении ON и ходовой клапан 32 - в положении OFF. Путем прослеживания гидравлических линий, показанных на фиг.1, можно удостовериться, что в случае, если управляющий клапан 27 выдает высокое давление, а управляющий клапан 27' выдает давление, которое достаточно ниже давления управляющего клапана 27 в отношении выполнения перемещения приводов, привод 20 переместится влево, включив передачу 5. При выдаче более высокого давления из управляющего клапана 27' и более низкого давления из управляющего клапана 27 может быть включена передача 7. Поэтому в соответствии с линией на фиг.4, связанной с положением клапана ODD, ON, OFF на фиг.1, передачи 5 и 7 обозначены как «готовые» (для включения).

Когда одна из передач 5, 7 включена, может быть предварительно выбрана одна из передач, связанных с синхронизаторами 16, 16'. Путем переключения ходового клапана 30 в положение EVEN управляющие клапаны 27, 27' соединяются с приводом 21, обеспечивая предварительный выбор передачи 6 или передачи 4. Соответственно, эти передачи обозначены как «резервные» на третьей линии на фиг.4.

Поскольку линии 3 и 7 на фиг.4 различаются только положением ходового клапана 30, можно легко понять, что передачи, обозначенные как «готовые» на линии 3, обозначены как «резервные» на линии 7 и наоборот.

Таким образом, в случае включения передачи 7 или передачи 5 предварительный выбор смежных передач 4 или 6 возможен просто путем переключения ходового клапана 30, и, аналогичным образом, передачи 5 и 7 могут быть предварительно выбраны, когда включены передачи 6 или 4. Если включена передача 4 (что возможно, как легко видно на фиг.4) посредством ходовых клапанов 30, 31 в положении ON, желательно, чтобы были предварительно выбраны или передача 3, или передача 5. Посредством ходовых клапанов 31, 32 в положении ON может быть предварительно выбрана передача 3, а посредством ходового клапана 31 в положении ON и ходового клапана 32 в положении OFF возможен предварительный выбор передачи 5. Можно легко удостовериться, что при любой заданной включенной передаче обе смежные передачи могут быть предварительно выбраны путем переключения одного или двух ходовых клапанов.

Перечень ссылочных позиций:

1 - входной вал

2 - сплошной вал

3 - полый вал

4 - двойное сцепление

5 - контроллер трансмиссии

6 - ведущее зубчатое колесо

7 - ведущее зубчатое колесо

8 - ведущее зубчатое колесо

9 - ведущее зубчатое колесо

10, 10' - ведомое зубчатое колесо

11, 11' - ведомое зубчатое колесо

12, 12' - ведомое зубчатое колесо

13, 13' - ведомое зубчатое колесо

14, 14' - промежуточный вал

15 - синхронизатор

16 - синхронизатор

17 - кулачковая муфта

18 - втулка

19 - блокирующее кольцо синхронизатора

20 - привод

21 - привод

22 - вилка переключения

23 - 1-я камера

24 - 2-я камера

25 - поршень

26 - резервуар (низкого давления)

27 - управляющий клапан

28 - насос

29 - накопитель

30 - ходовой клапан

31 - ходовой клапан

32 - ходовой клапан

33 - датчик

34 - датчик Холла

35 - промежуточное зубчатое колесо

41 - камера

42 - поршень

43 - соленоид

44 - концевая секция

45 - промежуточная секция

46 - секция с уменьшенным диаметром

47 - полости

48 - полости

49 - отверстие высокого давления

50 - отверстие низкого давления

51 - отверстие с контролируемым давлением

52 - канал обратной связи

53 - датчик положения

61 - цилиндр

62 - поршень

63 - часть 61

64 - узкая часть 61

65 - часть 61

66 - шток поршня

67 - основной элемент

68 - 1-й выдвижной элемент

69 - 2-й выдвижной элемент

70 - уступ

71 - уступ

72 - камера

73 - линия питания

74 - линия питания

Изобретение относится к трансмиссии транспортного средства. Трансмиссия содержит первый и второй вращающиеся валы, первую и вторую пару находящихся в зацеплении зубчатых колес, каждая из которых содержит холостую шестерню, установленную с возможностью вращения на втором валу, один синхронизатор, выполненный с возможностью смещения вдоль второго вала между первым и вторым положениями зацепления, в которых он фиксирует одну из холостых шестерен на втором валу посредством нейтрального положения и гидравлический привод для смещения синхронизатора. Привод содержит цилиндр (61) и поршень (65), выполненный с возможностью перемещения внутри цилиндра (61), разграничивая первую и вторую камеры (23, 24). Объем первой камеры (23) является наименьшим при нахождении привода в первом положении зацепления, а объем второй камеры (24) является наименьшим при нахождении привода во втором положении зацепления. Поршень (65) также ограничивает в цилиндре третью камеру (72), объем которой является наименьшим при нахождении привода (20; 20'; 21; 21') в нейтральном положении. Достигается упрощение конструкции устройства. 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Трансмиссия для автотранспортного средства, содержащая, по меньшей мере, первый и второй вращающиеся валы (1; 2, 3; 14, 14′), по меньшей мере, первую и вторую пару находящихся в зацеплении зубчатых колес (6, 10; 6, 10′; 7, 11; 7, 11′; …, 9, 13; 9, 13′), каждая из которых содержит холостую шестерню (10, 10′, …, 13, 13′), установленную с возможностью вращения на втором валу (14; 14′), по меньшей мере, один синхронизатор (15; 15′, 16; 16′), выполненный с возможностью смещения вдоль второго вала (14; 14′) между первым и вторым положениями зацепления, в которых он фиксирует одну из холостых шестерен (10, 10′, …, 13, 13′) на втором валу (14; 14′) посредством нейтрального положения, и гидравлический привод (20; 20′; 21; 21′) для смещения синхронизатора (15; 15′, 16; 16′), причем привод (20; 20′; 21; 21′) содержит цилиндр (61) и поршень (65), выполненный с возможностью перемещения внутри цилиндра (61), разграничивая первую и вторую камеры (23, 24), при этом объем первой камеры (23) является наименьшим при нахождении привода в первом положении зацепления, а объем второй камеры (24) является наименьшим при нахождении привода во втором положении зацепления, отличающаяся тем, что поршень (65) дополнительно ограничивает в цилиндре (61), по меньшей мере, третью камеру (72), объем которой является наименьшим при нахождении привода (20; 20′; 21; 21′) в нейтральном положении, при этом трансмиссия дополнительно содержит клапанный узел (27, 27′, 30, 31, 32), имеющий первое состояние, в котором он соединяет первую камеру (23) с источником (28), а вторую камеру (24) со стоком (26) гидравлической текучей среды, второе состояние, в котором он соединяет вторую камеру (24) с источником (28), а первую камеру (23) со стоком (26), и третье состояние, в котором он соединяет первую и вторую камеры (23, 24) с источником (28), причем клапанный узел (27, 27′, 30, 31, 32) содержит один или более регуляторов давления (27, 27′) для приложения гидравлической текучей среды при первом высоком давлении к одной из первой и второй камер (23, 24) и гидравлической текучей среды при втором высоком давлении к другой камере (24, 23).

2. Трансмиссия по п. 1, в которой объем третьей камеры (72) является наибольшим при нахождении привода (20; 20′; 21; 21′) в первом положении зацепления.

3. Трансмиссия по п. 1 или 2, в которой поршень (65) содержит основной элемент (67) и первый выдвижной элемент (68), причем первый выдвижной элемент (68) образует перегородку между первой и третьей камерами (23, 72) и поддерживается основным элементом (67), если поршень (65) смещается из нейтрального положения в направлении первого положения зацепления.

4. Трансмиссия по п. 3, в которой цилиндр (61) содержит, по меньшей мере, первую и вторую части (63, 62), причем вторая часть (62) имеет большее поперечное сечение, чем первая часть (63), при этом основной элемент (67) заполняет поперечное сечение первой части (63), и основной элемент (67) и первый выдвижной элемент (68) совместно заполняют поперечное сечение второй части (62).

5. Трансмиссия по п. 1, в которой поршень (65) дополнительно ограничивает в цилиндре (61) четвертую камеру, объем которой является наименьшим при нахождении привода (20; 20′; 21; 21′) в нейтральном положении и наибольшим при нахождении привода во втором положении зацепления.

6. Трансмиссия по п. 1, в которой первое и второе положения зацепления соответствуют несмежным передачам.

7. Трансмиссия по п. 1, в которой первый вал (3) и третий вал (2) являются входными валами, а первая и вторая пары зубчатых колес (6, 10; 6, 10′; 7, 11; 7, 11′; …, 9, 13; 9, 13) содержат ведущие зубчатые колеса (6; 7), установленные на первом валу (3).

8. Трансмиссия по п. 7, в которой второй синхронизатор (16) и второй привод (21), имеющий третью камеру, связан с третьей и четвертой парами зубчатых колес (8, 12; 8, 12′; 9, 13; 9, 13), содержащими ведущие зубчатые колеса (8, 9), установленные на третьем валу (2).

9. Трансмиссия по п. 8, в которой один (15) из первого и второго синхронизаторов связан с нечетными передачами, а другой синхронизатор (16) с четными передачами.

10. Трансмиссия по любому из пп. 7-9, в которой количество пар зубчатых колес (6, 10; 6, 10′; 7, 11; 7, 11′), приводимых в действие первым валом (1; 3), составляет, по меньшей мере, три.

11. Трансмиссия по п. 10, в которой, по меньшей мере, четыре пары зубчатых колес (6, 10; 6, 10′; 7, 11; 7, 11′) выполнены с возможностью приведения в действие первым валом (1; 3), при этом третья и четвертая пары зубчатых колес связаны с третьим приводом (15′), имеющим третью камеру.

12. Трансмиссия по п. 1 или 11, в которой клапанный узел (27, 27′, 30, 31, 32) содержит ходовой клапан (31), который в первом положении соединяет первую и вторую камеры первого привода (15) с регуляторами давления (27, 27′) при соединении первой и второй камер третьего привода (15′) с источником (28), а во втором положении первую и вторую камеры третьего привода (15′) с регуляторами давления (27, 27′) при соединении первой и второй камер первого привода (15) с источником (28).

13. Трансмиссия по п. 1 или 11, в которой клапанный узел (27, 27, 30, 31, 32) дополнительно содержит ходовой клапан (30) для соединения первого или второго привода (15; 16) с регуляторами давления (27, 27′).