СИСТЕМА ТРАНСМИССИИ ДЛЯ АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2016 года по МПК F16H3/08 F16H37/02 

Область и уровень техники

Данное изобретение относится к системе трансмиссии для автотранспортного средства в соответствии с ограничительной частью п. 1 формулы изобретения.

Большегрузные автотранспортные средства, например грузовые автотранспортные средства, тягачи и автобусы, часто оснащены автоматически управляемой трансмиссией с ручным переключением, которую водитель автотранспортного средства может регулировать с помощью электронного устройства управления, пользуясь исполнительным средством в форме рычага переключения передач или аналогичного средства. При желании, водитель может либо вручную осуществлять переключения на другие передачи в трансмиссии с помощью исполнительного средства, либо давать электронному устройству управления возможность автоматически позаботиться о выборе надлежащих передач в трансмиссии. В любом случае, операциями, подразумеваемыми при переключении передачи в трансмиссии, заранее запрограммированным образом (зависящим от того, между какими передачами должно произойти переключение) руководит электронное устройство управления.

Автоматически управляемая трансмиссия с ручным переключением оснащена основной коробкой передач, содержащей вторичный вал и параллельный промежуточный вал, и зачастую оснащена также коробкой диапазонов, которую можно переводить в состояние диапазона низких передаточных отношений и состояние диапазона высоких передаточных отношений. С этой целью, вторичный вал можно соединять с входным валом трансмиссии посредством промежуточного вала и с выходным валом трансмиссии посредством коробки диапазонов. Коробка диапазонов обеспечивает в состоянии диапазона высоких передаточных отношений более высокое передаточное отношение, чем в состоянии диапазона низких передаточных отношений.

Чтобы предотвратить прерывания крутящего момента во время изменений положения рычага переключения передач в основной коробке передач, разработаны так называемые коробки передач с двойным сцеплением. Коробка передач с двойным сцеплением имеет первый первичный вал, соединяемый с карданным валом двигателя посредством первой муфты сцепления, и второй первичный вал, соединяемый с карданным валом двигателя посредством второй муфты сцепления. Между карданным валом двигателя и вторичным валом основной коробки передач можно посредством ее первого первичного вала установить первую группу путей передачи мощности с взаимно различными передаточными отношениями, и между карданным валом двигателя и вторичным валом основной коробки передач можно посредством ее второго первичного вала установить вторую группу путей передачи мощности с взаимно различными передаточными отношениями. Два первичных вала попеременно соединяют с карданным валом двигателя посредством упомянутых первой и второй муфт сцепления, давая возможность попеременного применения двух различных групп путей передачи модности, одной за другой. Поэтому оказывается возможным осуществление ступенчатых переключений на более высокую передачу и более низкую передачу в основной коробке передач без прерываний крутящего момента, т.е. без прерывания передачи мощности между карданным валом двигателя и выходным валом трансмиссии.

Коробку передач с двойным сцеплением можно оснастить двумя промежуточными валами, например, как в документе US 2006/0025272 A1, или единственным промежуточным валом, например, как в документе WO 2011/069526 A1.

В случае коробки передач с двойным сцеплением обычного типа, коробка передач оснащена совокупностью зубчатых колес специальной конфигурации, обеспечивающей включение передачи заднего хода. Эта совокупность зубчатых колес содержит зубчатое колесо, находящееся на промежуточном валу и соединенное с промежуточным зубчатым колесом на вторичном валу. Эту совокупность шестерен можно использовать для установления возвратного пути передачи мощности между одним из первичных валов и вторичным валом таким образом, что вторичный вал вынужден вращаться в направлении, противоположном направлению вращения первичного вала. С этой целью, либо зубчатое колесо, находящееся на промежуточном валу, либо зубчатое колесо, находящееся на вторичном валу, опирается с возможностью вращения на соответствующем валу, но может быть и соединено для совместного вращения с упомянутым валом посредством устройства сцепления, находящегося на этом валу, чтобы установить упомянутый возвратный путь передачи мощности.

Задача изобретения

Задача данного изобретения состоит в том, чтобы создать систему трансмиссии, относящейся к тому типу, который указан во вводной части, но имеющей новую выгодную конфигурацию.

Краткое описание изобретения

Данное изобретение решает упомянутую задачу посредством системы трансмиссии, представляемой признаками, охарактеризованными в п. 1 формулы изобретения.

Система трансмиссии в соответствии с изобретением содержит:

- два первичных вала, которые являются взаимно соосными;

- вторичный вал;

- выходной вал, соединенный с вторичным валом;

- механизм сцепления для попеременного соединения упомянутых первичных валов;

- первый вал передачи мощности, оснащенный, по меньшей мере, первым зубчатым колесом, которое находится в зацеплении с зубчатым колесом, находящимся на одном из первичных валов, и вторым зубчатым колесом, которое находится в зацеплении с зубчатым колесом, находящимся на вторичном валу; и

- второй вал передачи мощности, параллельный первому валу передачи мощности и оснащенный, по меньшей мере, первым зубчатым колесом, которое находится в зацеплении с зубчатым колесом, находящимся на одном из первичных валов, и вторым зубчатым колесом, которое соединено или выполнено с возможностью соединения с упомянутым зубчатым колесом, находящимся на вторичном валу, посредством промежуточного зубчатого колеса, обеспечивая установление пути передачи мощности для передачи заднего хода посредством этих зубчатых колес.

Упомянутое второе зубчатое колесо на первом валу передачи мощности, упомянутое зубчатое колесо на вторичном валу и упомянутое второе зубчатое колесо на втором валу передачи мощности расположены все в один ряд зубчатых колес, и этот ряд зубчатых колес можно использовать как для передачи переднего хода, так и для передачи заднего хода. Когда этот ряд зубчатых колес используют для передачи переднего хода, путь передачи мощности устанавливается между первым валом передачи мощности и вторичным валом посредством упомянутого второго зубчатого колеса на первом валу передачи мощности и упомянутого зубчатого колеса на вторичном валу, а когда этот ряд зубчатых колес используют для передачи заднего хода, путь передачи мощности устанавливается между вторым валом передачи мощности и вторичным валом посредством упомянутого второго зубчатого колеса на втором валу передачи мощности, промежуточного зубчатого колеса и упомянутого зубчатого колеса на вторичном валу. Таким образом, решение в соответствии с изобретением дает возможность использовать один из рядов зубчатых колес, который используется для передачи переднего хода, также для передачи заднего хода, и это означает, что систему трансмиссии не нужно оснащать отдельным рядом зубчатых колес, используемых только для включения передачи заднего хода, и можно придать ей конфигурацию, обеспечивающую экономию места и относительно короткую протяженность в осевом направлении.

Один вариант осуществления изобретения отличается тем, что

- промежуточное зубчатое колесо выполнено с возможностью перемещения относительно упомянутого второго зубчатого колеса на втором валу передачи мощности и упомянутого зубчатого колеса на вторичном валу, и

- система трансмиссии содержит исполнительное устройство, посредством которого промежуточное зубчатое колесо можно перемещать и переводить то в состояние отсоединения, в котором промежуточное зубчатое колесо отсоединено от упомянутого второго зубчатого колеса на втором валу передачи мощности и/или от упомянутого зубчатого колеса на вторичном валу, то в состояние соединения, в котором промежуточное зубчатое колесо введено в зацепление с упомянутым вторым зубчатым колесом на втором валу передачи мощности и упомянутым зубчатым колесом на вторичном валу.

Исполнительное устройство можно использовать для введения промежуточного зубчатого колеса в зацепление с соответствующими зубчатыми колесами на втором валу передачи мощности и вторичном валу с целью включения передачи заднего хода с последующим выведением промежуточного зубчатого колеса из зацепления с ними, когда надлежит отключить передачу заднего хода. Когда промежуточное зубчатое колесо находится в состоянии отсоединения, зубчатое колесо, находящееся на вторичном валу, не соединено с упомянутым вторым зубчатым колесом на втором валу передачи мощности, давая возможность и использовать зубчатое колесо, находящееся на вторичном валу, для включения передачи переднего хода.

В другом варианте осуществления изобретения, промежуточное зубчатое колесо закреплено аксиально на подвижном валу промежуточного зубчатого колеса, который исполнительное устройство может перемещать в осевых направлениях и тем самым - переводить промежуточное зубчатое колесо из одного из упомянутых состояний в другое. В этом случае исполнительное устройство с выгодой содержит пневматический или гидравлический цилиндр, а вал промежуточного зубчатого колеса соединен со штоком поршня упомянутого цилиндра, тем самым обеспечивая простой способ перемещения промежуточного зубчатого колеса между состояниями отсоединения и соединения.

В другом варианте осуществления изобретения, упомянутое второе зубчатое колесо на втором валу передачи мощности опирается с возможностью вращения на упомянутый вал передачи мощности, но может быть и соединено для совместного вращения с упомянутым валом посредством устройства сцепления, находящегося на этом валу. Это устройство сцепления можно использовать для введения второго зубчатого колеса, находящегося на втором валу передачи мощности, в зацепление для совместного вращения с упомянутым валом с целью включения передачи заднего хода, и последующего отсоединения второго зубчатого колеса от этого вала, когда надлежит отключить передачу заднего хода. Когда это последнее зубчатое колесо отсоединено от второго вала передачи мощности, зубчатое колесо, находящееся на вторичном валу, не будет связано, обуславливая передачу мощности, со вторым валом передачи мощности, давая возможность использовать зубчатое колесо, находящееся на вторичном валу, для включения передачи переднего хода.

Другой вариант осуществления изобретения характеризуется тем, что

- первый вал передачи мощности принимает форму промежуточного вала системы трансмиссии и

- второй вал передачи мощности принимает форму обходного вала, посредством которого, по меньшей мере, один из первичных валов можно соединять с выходным валом для установления пути передачи мощности от упомянутого первичного вала к выходному валу без прохождения через коробку диапазонов, которая образует часть системы трансмиссии. Это позволяет избежать прерываний крутящего момента во время переключений передач, которые влекут за собой изменения положения рычага переключения передач в коробке диапазонов из состояния диапазона низких передаточных чисел в состояние диапазона высоких передаточных чисел, или, наоборот, за счет того, что в связи с таким изменением положения рычага переключения передач происходит обход коробки диапазонов посредством второго вала передачи мощности, в результате чего коробка диапазонов переводится в ненагруженное состояние, а второй вал передачи мощности при этом можно в другом случае использовать для включения передачи заднего хода. Когда автотранспортное средство движется при включенной самой высокой передаче в состоянии диапазона низких передаточных отношений, первый первичный вал соединен с карданным валом двигателя и связан, обуславливая передачу мощности, с выходным валом посредством коробки диапазонов, а второй первичный вал отсоединен от карданного вала двигателя. Когда переключение на более высокую передачу с самой высокой передачи в состоянии диапазона низких передаточных отношений представляет собой переключение на самую низкую передачу в состоянии диапазона высоких передаточных отношений, упомянутый второй первичный вал оказывается связанным, обуславливая передачу мощности, с выходным валом посредством обходного вала, после чего этот первичный вал соединяется с карданным валом двигателя, а упомянутый первый первичный вал при этом отсоединяется от карданного вала двигателя. В этой ситуации - при ненагруженной коробке диапазонов - в коробке диапазонов имеет место изменение положения рычага переключения передач из состояния диапазона низких передаточных отношений в состояние диапазона высоких передаточных отношений, и при этом от теперь отсоединенного первого первичного вала к вторичному валу устанавливается путь передачи мощности, соответствующий самой низкой передаче в состоянии диапазона высоких передаточных отношений. После этого упомянутый первый первичный вал соединяется с карданным валом двигателя, а упомянутый второй первичный вал при этом отсоединяется от карданного вала двигателя. Во время переключений на более низкие передачи с самой низкой передачи в состоянии диапазона высоких передаточных отношений на самую высокую передачу в состоянии диапазона низких передаточных отношений применяется противоположный процесс.

Другие преимущественные признаки системы трансмиссии в соответствии с изобретением указаны в зависимых пунктах формулы изобретения и описании, приводимом ниже.

Краткое описание чертежей

Ниже, со ссылками на прилагаемые чертежи, приводится описание изобретения на основе примеров осуществления. На чертежах:

фиг. 1 - схематический чертеж системы трансмиссии в соответствии с первым вариантом осуществления данного изобретения, при этом вышеупомянутое промежуточное зубчатое колесо показано в состоянии соединения;

фиг. 2 - схематический чертеж, соответствующий фиг. 1, но на нем промежуточное зубчатое колесо показано в состоянии отсоединения;

фиг. 3 - схематический вид спереди частей системы трансмиссии в соответствии с фиг. 1,

фиг. 4 - сечение по линии A-A с фиг. 3,

фиг. 5 - сечение по линии B-B с фиг. 3,

фиг. 6 - схематический чертеж системы трансмиссии в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения;

фиг. 7 - схематический чертеж системы трансмиссии в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения; и

фиг. 8 - схематический чертеж системы трансмиссии в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

Фиг. 1, 2 и 6-8 иллюстрируют - весьма схематически - систему 1 трансмиссии для автотранспортного средства в соответствии с различными вариантами осуществления данного изобретения. Некоторые из частей системы трансмиссии в варианте осуществления, иллюстрируемом на фиг. 1 и 2, изображены подробнее на фиг. 3-5.

Система 1 трансмиссии содержит основную коробку 10 передач с двойным сцеплением и коробку 30 диапазонов. Коробка диапазонов может быть переведена в состояние диапазона низких передаточных отношений и состояние диапазона высоких передаточных отношений посредством механизма 31 сцепления, который может быть оснащен синхронизирующими средствами известного типа. Основная коробка 10 передач содержит первый первичный вал 11 и второй первичный вал 12, которые взаимно параллельны и соосны. Первый первичный вал 11 проходит в осевом направлении сквозь второй первичный вал 12, который поэтому находится снаружи первого первичного вала. Основная коробка 10 передач содержит также вторичный вал 15, соединенный посредством коробки 30 диапазонов с выходным валом 5 системы трансмиссии. В иллюстрируемом примере, вторичный вал 15 и первый первичный вал 11 взаимно соосны.

Система 1 трансмиссии содержит механизм 40 сцепления для попеременного соединения первичных валов 11, 12. Этот механизм сцепления можно использовать для попеременного соединения первичных валов с карданным валом 2 движителя 3. Упомянутый механизм содержит первое устройство 41 сцепления, посредством которого первый первичный вал можно связывать, обуславливая передачу мощности, с карданным валом 2 и отсоединять от него, и второе устройство 42 сцепления, посредством которого второй первичный вал 12 можно связывать, обуславливая передачу мощности, с карданным валом и отсоединять от него.

В иллюстрируемых вариантах осуществления, коробка 30 диапазонов содержит планетарную передачу 32 с солнечным зубчатым колесом 33, сателлитами 34 и кольцевым зубчатым колесом 35 с внутренним зацеплением. Сателлиты окружают солнечное зубчатое колесо и находятся в зацеплении с ним, а кольцевое зубчатое колесо с внутренним зацеплением окружает сателлиты и находится в зацеплении с ними. Солнечное зубчатое колесо соединено для совместного вращения с вторичным валом 15. Сателлиты опираются с возможностью вращения в водиле 36 планетарной передачи, которое соединено для совместного вращения с выходным валом 5 трансмиссии. Кольцевое зубчатое колесо 35 с внутренним зацеплением имеет внутренние зубья, посредством которого оно вводится в зацепление с сателлитами. Кольцевое зубчатое колесо с внутренним зацеплением выполнено с возможностью осевого перемещения и служит в качестве соединительного средства, которое можно использовать для перевода коробки диапазонов в состояние диапазона низких передаточных отношений и состояние диапазона высоких передаточных отношений.

Поскольку можно перемещать его в первом направлении, кольцевое зубчатое колесо 35 с внутренним зацеплением можно соединять для совместного вращения с первым средством 37 сцепления, которое соединено для совместного вращения с картером 7 коробки передач, тем самым препятствуя вращению кольцевого зубчатого колеса с внутренним зацеплением. В этом состоянии диапазона низких передаточных отношений сателлиты 34 вращаются совместно с водилом 36 планетарной передачи относительно солнечного зубчатого колеса 32 и кольцевого зубчатого колеса 35 с внутренним зацеплением, а выходной вал 5 вращается с меньшей скоростью, чем вторичный вал 15.

Поскольку можно перемещать его во втором направлении, кольцевое зубчатое колесо 35 с внутренним зацеплением можно соединять для совместного вращения со вторым средством 38 сцепления, которое соединено для совместного вращения с вторичным валом 15, заставляя кольцевое зубчатое колесо с внутренним зацеплением вращаться совместно с вторичным валом. В этом состоянии диапазона высоких передаточных отношений предотвращается вращение сателлитов 34 и водила 36 планетарной передачи относительно солнечного зубчатого колеса 32 и кольцевого зубчатого колеса 35 с внутренним зацеплением, а выходной вал 5 поэтому вращается с такой же скоростью, как вторичный вал 15.

В качестве альтернативы, кольцевое зубчатое колесо 35 с внутренним зацеплением можно было бы закрепить аксиально и ввести в зацепление с окружающей его соединительной гильзой, которая выполнена с возможностью осевого перемещения для изменения положения рычага переключения передач в коробке 30 диапазонов между упомянутыми состояниями диапазона низких передаточных отношений и диапазона высоких передаточных отношений.

Система 1 трансмиссии содержит первый вал А1 передачи мощности и второй вал А2 передачи мощности, конфигурация каждого из которых обеспечивает передачу мощности, по меньшей мере, от одного из первичных валов 11, 12 к вторичному валу 15. Первый и второй валы A1, A2 передачи мощности взаимно параллельны, а также параллельны двум первичным валам 11, 12 и вторичному валу 15.

Во всех иллюстрируемых вариантах осуществления, система 1 трансмиссии содержит:

- первую совокупность K1 зубчатых колес для передачи мощности от второго первичного вала 12 к первому валу А1 передачи мощности;

- вторую совокупность K2 зубчатых колес для передачи мощности от первого первичного вала 11 к первому валу А1 передачи мощности;

- третью совокупность K3 зубчатых колес для передачи мощности от первого вала А1 передачи мощности к вторичному валу 15;

- четвертую совокупность K4 зубчатых колес для передачи мощности от первого первичного вала 11 ко второму валу А2 передачи мощности; и

- пятую совокупность K5 зубчатых колес для передачи мощности от второго вала А2 передачи мощности к вторичному валу 15.

В вариантах осуществления, показанных на фиг. 1-6 и 8, первая совокупность K1 зубчатых колес содержит первое зубчатое колесо K17a, K17a′′, находящееся на втором первичном валу 12 для совместного вращения с ним, и второе зубчатое колесо K1b, опирающееся для вращения на первый вал А1 передачи мощности. Это последнее зубчатое колесо K1b находится в зацеплении с упомянутым первым зубчатым колесом K17a, K17a′′ и может быть соединено для совместного вращения с первым валом А1 передачи мощности посредством устройства С1 сцепления, находящегося на этом валу.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 7, первая совокупность K1 зубчатых колес содержит первое зубчатое колесо K1a, находящееся на втором первичном валу 12 для совместного вращения с ним, и второе зубчатое колесо K1b, находящееся на первом валу А1 передачи мощности для совместного вращения с ним. Это последнее зубчатое колесо K1b находится в зацеплении с упомянутым первым зубчатым колесом K1a.

Вторая совокупность K2 зубчатых колес содержит в варианте осуществления, показанном на фиг. 1-6, первое зубчатое колесо K28a, в варианте осуществления, показанном на фиг. 7, - первое зубчатое колесо K2a, а в варианте осуществления, показанном на фиг. 8, - первое зубчатое колесо K24a, находящееся на первом первичном валу 11 для совместного вращения с ним, и второе зубчатое колесо K2b, опирающееся для вращения на первый вал А1 передачи мощности. Это последнее зубчатое колесо K2b находится в зацеплении с упомянутым первым зубчатым колесом K2a в варианте осуществления, показанном на фиг. 7. В вариантах осуществления, показанных на фиг. 1-6 и 8, второе зубчатое колесо K2b может быть соединено для совместного вращения с первым валом А1 передачи мощности посредством вышеупомянутого устройства С1 сцепления, а в варианте осуществления, показанном на фиг. 7, оно может быть соединено для совместного вращения с первым валом А1 передачи мощности посредством двух устройств С2, С3 сцепления, находящихся на этом валу.

Третья совокупность K3 зубчатых колес содержит первое зубчатое колесо K3a, находящееся на первом валу А1 передачи мощности, для совместного вращения с ним, а пятая совокупность K5 зубчатых колес содержит первое зубчатое колесо K5a, находящееся на втором валу А2 передачи мощности для совместного вращения с ним. В вариантах осуществления, показанных на фиг. 1-5, 7 и 8 это последнее зубчатое колесо K5a находится на втором валу А2 передачи мощности для совместного вращения с ним. В варианте осуществления, показанном на фиг. 6 это последнее зубчатое колесо K5a опирается для вращения на второй вал А2 передачи мощности, но может быть и соединено с помянутым валом для совместного вращения с ним посредством устройства С4 сцепления, находящегося на этом валу. Третья и пятая совокупности K 3, K5 зубчатых колес дополнительно имеют общее второе зубчатое колесо K35b, которое находится на вторичном валу 15 и введено в зацепление с первым зубчатым колесом K3a третьей совокупности K3 зубчатых колес. В вариантах осуществления, показанных на фиг. 1-6, второе зубчатое колесо K35b находится на вторичном валу 15 для совместного вращения с ним. В вариантах осуществления, показанных на фиг. 7 и 8, оно опирается для вращения на вторичный вал 15, но может быть и соединено с вторичным валом для совместного вращения с ним посредством устройства C5, C6 сцепления, находящегося на этом валу. Пятая совокупность K5 зубчатых колес содержит также промежуточное зубчатое колесо K5c, посредством которого первое зубчатое колесо K5a пятой совокупности K5 зубчатых колес находится в зацеплении с упомянутым вторым зубчатым колесом K35b. Промежуточное зубчатое колесо K5c расположено с возможностью вращения, опираясь для вращения на вал 17, который соединен с картером 7 коробки передач для совместного вращения с ним, или находясь на валу - для совместного вращения с ним, - который опирается для вращения относительно картера коробки передач. Пятая совокупность K5 зубчатых колес составляет передачу заднего хода. Зубчатые колеса третьей совокупности K3 зубчатых колес и зубчатые колеса пятой совокупности K5 зубчатых колес расположены в общем ряду R. Этот ряд R зубчатых колес можно использовать как для установления пути передачи мощности для передачи переднего хода через третью совокупность K3 зубчатых колес, так и для установления пути передачи мощности для передачи заднего хода через пятую совокупность K5 зубчатых колес.

В вариантах осуществления, показанных на фиг. 1-7, четвертая совокупность K4 зубчатых колес содержит первое зубчатое колесо K4a, опирающееся для вращения на первый первичный вал 11, и второе зубчатое колесо K4b, находящееся на втором валу А2 передачи мощности для совместного вращения с ним. Это первое зубчатое колесо K4a находится в зацеплении со вторым зубчатым колесом K4b и может быть соединено для совместного вращения с первым первичным валом 11 посредством устройства С7 сцепления, находящегося на этом валу.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 8, четвертая совокупность K4 зубчатых колес и вторая совокупность K2 зубчатых колес имеют общее первое зубчатое колесо K24a, находящееся на первом первичном валу 11 для совместного вращения с ним. В этом случае, четвертая совокупность K4 зубчатых колес дополнительно содержит второе зубчатое колесо K4b, опирающееся для вращения на второй вал А2 передачи мощности. Это последнее зубчатое колесо K4b находится в зацеплении с упомянутым первым зубчатым колесом K24a и может быть соединено для совместного вращения со вторым валом А2 передачи мощности посредством устройства С8 сцепления, находящегося на этом валу.

В вариантах осуществления, показанных на фиг. 1-7, первый вал А1 передачи мощности принимает форму промежуточного вала основной коробки 10 передач, а второй вал А2 передачи мощности принимает форму обходного вала, посредством которого, по меньшей мере, один из первичных валов 11, 12 может быть соединен с выходным валом 5 для установления пути передачи мощности от соответствующего первичного вала к выходному валу без прохождения через коробку 30 диапазонов во время изменений положения рычага переключения передач в коробке диапазонов из состояния диапазона низких передаточных отношений в состояние диапазона высоких передаточных отношений или от состояния диапазона высоких передаточных отношений в состояние диапазона низких передаточных отношений. Система трансмиссии в этом случае содержит шестую совокупность зубчатых колес K6 для передачи мощности от второго вала А2 передачи мощности к выходному валу 5. Эта шестая совокупность зубчатых колес содержит первое зубчатое колесо K6a, находящееся на втором валу А2 передачи мощности для совместного вращения с ним, и второе зубчатое колесо K6b, опирающееся для вращения на выходной вал 5. Это последнее зубчатое колесо K6b находится в зацеплении с упомянутым первым зубчатым колесом K6a и может быть соединено для совместного вращения с выходным валом посредством устройства С15 сцепления, находящимся на этом валу. В вариантах осуществления, иллюстрируемых на фиг. 1-7, второй вал А2 передачи мощности проходит мимо планетарной передачи 32 радиально снаружи нее.

В вариантах осуществления, показанных на фиг. 1-6, система трансмиссии содержит также третий вал А3 передачи мощности, предназначенный для передачи мощности, по меньшей мере, от одного из первичных валов 11, 12 к вторичному валу 15. Этот третий вал А3 передачи мощности принимает форму второго промежуточного вала основной коробки 10 передач и параллелен первому и второму валам A1, A2 передачи мощности. Второй вал А2 передачи мощности и другие два вала A1, A3 передачи мощности не проходят общей плоскости, поэтому второй вал А2 передачи мощности представлен пунктирными линиями на фиг. 1, 2 и 6.

В вариантах осуществления, показанных на фиг. 1-6, система трансмиссии содержит не только вышеупомянутые совокупности K1- K6 зубчатых колес, но и:

- седьмую совокупность K7 зубчатых колес для передачи мощности от второго первичного вала 12 к третьему валу А3 передачи мощности;

- восьмую совокупность K8 зубчатых колес для передачи мощности от первого первичного вала 11 к третьему валу А3 передачи мощности;

- девятую совокупность K9 зубчатых колес для передачи мощности от третьего вала А3 передачи мощности к вторичному валу 15; и

- десятую совокупность K10 зубчатых колес для передачи мощности от третьего вала А3 передачи мощности к вторичному валу 15.

Седьмая совокупность K7 зубчатых колес и первая совокупность K1 зубчатых колес имеют общее первое зубчатое колесо K17a, находящееся на втором первичном валу 12 для совместного вращения с ним. Седьмая совокупность K7 зубчатых колес дополнительно содержит второе зубчатое колесо K7b, опирающееся для вращения на третий вал А3 передачи мощности. Это последнее зубчатое колесо K7b находится в зацеплении с упомянутым первым зубчатым колесом K17a и может быть соединено для вращения с третьим валом А3 передачи мощности посредством устройства С9 сцепления, находящегося на этом валу.

Восьмая совокупность K8 зубчатых колес и вторая совокупность K2 зубчатых колес имеют общее первое зубчатое колесо K28a, которое находится на первом первичном валу 11 для совместного вращения с ним. Восьмая совокупность K8 зубчатых колес дополнительно содержит второе зубчатое колесо K8b, опирающееся для вращения на третий вал А3 передачи мощности. Это последнее зубчатое колесо K8b находится в зацеплении с упомянутым первым зубчатым колесом K28a и может быть соединено для вращения с третьим валом А3 передачи мощности посредством устройства С10 сцепления, находящегося на этом валу.

Девятая совокупность K9 зубчатых колес содержит первое зубчатое колесо K9a, находящееся на третьем валу А3 передачи мощности для совместного вращения с ним, и второе зубчатое колесо K9b, опирающееся для вращения на вторичный вал 15. Это последнее зубчатое колесо K9b находится в зацеплении с упомянутым первым зубчатым колесом K9a и может быть соединено для совместного вращения с вторичным валом 15 посредством устройства С11 сцепления, находящегося на этом валу.

Десятая совокупность K10 зубчатых колес содержит первое зубчатое колесо K10a, находящееся на третьем валу А3 передачи мощности для совместного вращения с ним, и второе зубчатое колесо K10b, опирающееся для вращения на вторичный вал 15. Это последнее зубчатое колесо K10b находится в зацеплении с первым зубчатым колесом K10a и может быть соединено для совместного вращения с вторичным валом 15 посредством вышеупомянутого устройства С11 сцепления.

В варианте осуществления, иллюстрируемом на фиг. 7, система трансмиссии содержит не только вышеупомянутые совокупности K1- K6 зубчатых колес, но и седьмую совокупность K7' зубчатых колес для передачи мощности от первого вала А1 передачи мощности к вторичному валу 15. Эта седьмая совокупность K7' зубчатых колес содержит первое зубчатое колесо K7a', опирающееся для вращения на первый вал А1 передачи мощности, и второе зубчатое колесо K7b', опирающееся для вращения на вторичный вал 15. Это последнее зубчатое колесо K7b' находится в зацеплении с первым зубчатым колесом K7a' и может быть соединено для совместного вращения с вторичным валом 15 посредством устройства С12 сцепления, находящегося на этом валу. Первое зубчатое колесо K7a' может быть соединено для совместного вращения с первым валом А1 передачи мощности посредством ранее упоминавшегося устройства С3 сцепления. Первое зубчатое колесо K7a' также может быть соединено для совместного вращения со вторым зубчатым колесом K2b второй совокупности K2 зубчатых колес посредством ранее упоминавшегося устройства C2 сцепления.

В варианте осуществления, иллюстрируемом на фиг. 8, первый вал А1 передачи мощности принимает форму первого промежуточного вала основной коробки 10 передач, а второй вал А2 передачи мощности принимает форму второго промежуточного вала основной коробки передач. В этом варианте осуществления система трансмиссии содержит не только вышеупомянутые совокупности K1-K5 зубчатых колес, но и:

- шестую совокупность K6′′ зубчатых колес для передачи мощности от первого вала А1 передачи мощности к вторичному валу 15;

- седьмую совокупность K7′′ зубчатых колес для передачи мощности от второго первичного вала 12 ко второму валу А2 передачи мощности; и

- восьмую совокупность K8′′ зубчатых колес для передачи мощности от второго вала А2 передачи мощности к вторичному валу 15.

Шестая совокупность зубчатых колес K6′′ содержит первое зубчатое колесо K6a′′, находящееся на первом валу А1 передачи мощности для совместного вращения с ним, и второе зубчатое колесо K6b′′, опирающееся для вращения на вторичный вал 15. Это последнее зубчатое колесо K6b′′ находится в зацеплении с упомянутым первым зубчатым колесом K6a′′ и может быть соединено для совместного вращения с вторичным валом 15 посредством устройства С13 сцепления, находящегося на этом валу.

Седьмая совокупность K7′′ зубчатых колес′′ и первая совокупность K1 зубчатых колес имеют общее первое зубчатое колесо K17a′′, находящееся на втором первичном валу 12 для совместного вращения с ним. Седьмая совокупность K7′′ зубчатых колес дополнительно содержит второе зубчатое колесо K7b′′, опирающееся для вращения на второй вал А2 передачи мощности. Это последнее зубчатое колесо K7b′′ находится в зацеплении с упомянутым первым зубчатым колесом K17a′′ и может быть соединено для вращения со вторым валом А2 передачи мощности посредством устройства C9 сцепления, находящегося на этом валу.

Восьмая совокупность K8′′ зубчатых колес содержит первое зубчатое колесо K8a′′, находящееся на втором валу А2 передачи мощности для совместного вращения с ним, и второе зубчатое колесо K8b′′, опирающееся для вращения на вторичный вал 15. Это последнее зубчатое колесо K8b′′ находится в зацеплении с упомянутым первым зубчатым колесом K8a′′ и может быть соединено для совместного вращения с вторичным валом 15 посредством вышеупомянутого устройства C13 сцепления.

В иллюстрируемых вариантах осуществления, основная коробка 10 передач и коробка 30 диапазонов заключены в общий картер 7 коробки передач, но каждая из них в альтернативном варианте может быть заключена в свой собственный картер коробки. Первый первичный вал 11 опирается для вращения относительно второго первичного вала 12, а второй первичный вал 12 и выходной вал 5 опираются для вращения относительно картера 7 коробки передач и выступают из его противоположных концов. Валы A1-A3 передачи мощности и вторичный вал 15 также опираются для вращения относительно картера 7 коробки передач. Для ясности изображения, подшипники, посредством которых различные валы опираются для вращения, на фиг. 1, 2 и 6-8 не изображены.

В вариантах осуществления, иллюстрируемых на фиг. 1, 2, 7 и 8, промежуточное зубчатое колесо K5c выполнено с возможностью перемещения относительно других двух зубчатых колес K5a, K35b пятой совокупности K5 зубчатых колес. Система трансмиссии в этом случае содержит исполнительное устройство 50, которое можно использовать для перемещения промежуточного зубчатого колеса K5c в осевом направлении то в состояние отсоединения (см. фиг. 2), в котором промежуточное зубчатое колесо K5c отсоединено от упомянутого второго зубчатого колеса K5a на втором валу A2 передачи мощности и/или от упомянутого зубчатого колеса K35b на вторичном валу 15, то в состояние соединения (см. фиг. 1, 7 и 8), в котором промежуточное зубчатое колесо K5c находится в зацеплении с зубчатым колесом K5a на втором валу А2 передачи мощности и зубчатым колесом K35b на вторичном валу 15. В вариантах осуществления, иллюстрируемых на фиг. 1, 2, 7 и 8, промежуточное зубчатое колесо K5c крепится аксиально на подвижном валу 17 промежуточного зубчатого колеса, который исполнительное устройство 50 может перемещать в осевых направлениях и тем самым - перемещать промежуточное зубчатое колесо K5c между вышеупомянутыми состояниями. В этом случае, исполнительное устройство с выгодой содержит пневматический или гидравлический цилиндр 51, а вал промежуточного зубчатого колеса соединен со штоком 52 поршня этого цилиндра. В альтернативном варианте, исполнительное устройство могло бы содержать электродвигатель для перемещения вала промежуточного зубчатого колеса, например, посредством шарикового ходового винта, который вращается электродвигателем. В качестве дополнительной альтернативы (не изображена) промежуточное зубчатое колесо могло бы быть выполнено с возможностью перемещения на аксиально закрепленном валу промежуточного зубчатого колеса, и в этом случае исполнительное устройство должно быть выполнено с возможностью перемещения промежуточного зубчатого колеса K5c в осевых направлениях вдоль вала промежуточного зубчатого колеса, чтобы тем самым осуществлять перевод промежуточного зубчатого колеса между вышеупомянутыми состояниями.

В варианте осуществления, иллюстрируемом на фиг. 6, второй вал А2 передачи мощности выполнен с возможностью отсоединения от вторичного вала 15 посредством устройства С4 сцепления, находящегося на втором валу передачи мощности.

В иллюстрируемых вариантах осуществления, непосредственное соединение между первым первичным валом 11 и вторичным валом 15 можно установить с помощью одного из устройств C6, C7, C14 сцепления.

Каждое из устройств C1-C16 сцепления может принимать форму, например, обычной синхронизирующей муфты сцепления или кулачковой муфты сцепления известного типа или муфты сцепления какого-либо другого подходящего типа.

Конечно же, система трансмиссии в соответствии с изобретением может содержать основную коробку передач с совокупностью зубчатых колес, меньшей или большей, чем изображенные на фиг. 1-8.

Чтобы включить передачу заднего хода, устанавливают возвратный путь передачи мощности между карданным валом 2 двигателя и вторичным валом 15 основной коробки передач посредством задействуемых в этом порядке первого первичного вала 11, четвертой совокупности K4 зубчатых колес, второго вала А2 передачи мощности и пятой совокупности K5 зубчатых колес. В вариантах осуществления, показанных на фиг. 1-6, можно устанавливать не только этот первый возвратный путь передачи мощности, но и второй возвратный путь передачи мощности между карданным валом двигателя и вторичным валом основной коробки передач посредством задействуемых в этом порядке второго первичного вала 12, седьмой совокупности K7 зубчатых колес, третьего вала А3 передачи мощности, восьмой совокупности K8 зубчатых колес, первого первичного вала 11, четвертой совокупности K4 зубчатых колес, второго вала А2 передачи мощности и пятой совокупности K5 зубчатых колес. Эти два возвратных пути передачи мощности можно применять попеременно, соединяя попеременно два первичных вала 11, 12 с карданным валом 2 двигателя посредством первого и второго устройств 41, 42 сцепления. Придание седьмой и восьмой совокупностям K7, K8 зубчатых колес таких размеров, что передаточное отношение на втором возвратном пути передачи мощности отличается от передаточного отношения на первом возвратном пути передачи мощности, позволяет при возврате мощности осуществлять переключение между низкой передачей заднего хода и высокой передачей заднего хода. Когда для осуществления переключения между этими передачами заднего хода используют устройства 41, 42 сцепления, это переключение происходит без прерывания крутящего момента.

В вариантах осуществления, показанных на фиг. 1-6, первую группу путей передачи мощности для передач переднего хода с взаимно различными передаточными отношениями можно устанавливать между карданным валом 2 двигателя и вторичным валом 15 основной коробки передач посредством первого первичного вала 11 и совокупностей K2, К3, K8, K9 и K10 зубчатых колес, а вторую группу путей передачи мощности для передач переднего хода с взаимно различными передаточными отношениями можно устанавливать между карданным валом двигателя и вторичным валом посредством второго первичного вала 12 и совокупностей K1, K3, K7, K9 и K10 зубчатых колес. В варианте осуществления, показанном на фиг. 7, первую группу путей передачи мощности для передач переднего хода с взаимно различными передаточными отношениями можно устанавливать между карданным валом двигателя и вторичным валом основной коробки передач посредством первого первичного вала 11 и совокупностей K2, K3 и K7' зубчатых колес, а вторую группу пути передачи мощности для передач переднего хода с взаимно различными передаточными отношениями можно устанавливать между карданным валом двигателя и вторичным валом посредством второго первичного вала 12 и совокупностей K1, K3 и K7' зубчатых колес. В варианте осуществления, показанном на фиг. 8, первую группу путей передачи мощности для передач переднего хода с взаимно различными передаточными отношениями можно устанавливать между карданным валом двигателя и вторичным валом основной коробки передач посредством первого первичного вала 11 и совокупностей K2, K3, K4, K6′′ и K8′′ зубчатых колес, а вторую группу путей передачи мощности для передач переднего хода с взаимно различными передаточными отношениями можно устанавливать между карданным валом двигателя и вторичным валом посредством второго первичного вала 12 и совокупностей K1, K3, K6′′, K7′′ и K8′′ зубчатых колес. Эти две разные группы путей передачи мощности можно применять попеременно, соединяя попеременно два первичных вала 11, 12 с карданным валом двигателя посредством первого и второго устройств 41, 42 сцепления. Таким образом, оказывается возможным осуществление ступенчатых переключений на более высокую передачу и более низкую передачу в основной коробке 10 передач без прерываний крутящего момента, т.е. без прерывания передачи мощности между карданным валом 2 двигателя и выходным валом 5 трансмиссии.

Система трансмиссии в соответствии с изобретением предназначена, в частности, для использования в большегрузном автотранспортном средстве, например, автобусе, тягаче или грузовом автотранспортном средстве.

Изобретение, конечно же, ни в коем случае не сводится к вариантам осуществления, описанным выше, поскольку специалисту в данной области техники будет очевидно множество возможностей модификаций этих вариантов осуществления в рамках базового замысла изобретения, охарактеризованного в прилагаемой формуле изобретения.

Изобретение относится к коробкам передач с двумя сцеплениями для автотранспортного средства. Система трансмиссии содержит два первичных вала (11, 12), вторичный вал (15), выходной вал (5), механизм (40) сцепления для попеременного соединения упомянутых первичных валов (11, 12). Первый вал (A1) передачи мощности с зубчатым колесом (K1b) зацеплен с зубчатым колесом (K17a), находящимся на одном из первичных валов, и вторым зубчатым колесом (K3a), которое находится в зацеплении с зубчатым колесом (35b), находящимся на вторичном валу (15). Второй вал (A2) передачи мощности с первым зубчатым колесом (K4b) зацеплен с зубчатым колесом (K4a), находящимся на одном из первичных валов, и вторым зубчатым колесом (K5a), которое соединено с зубчатым колесом (35b), находящимся на вторичном валу, посредством промежуточного зубчатого колеса (K5c). Достигается компактность устройства. 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Система трансмиссии для автотранспортного средства, содержащая:
- два первичных вала (11, 12), которые являются взаимно соосными;
- вторичный вал (15);
- выходной вал (5), соединенный с вторичным валом (15);
- механизм (40) сцепления для попеременного соединения первичных валов (11, 12);
- первый вал (A1) передачи мощности, оснащенный по меньшей мере первым зубчатым колесом (K1b), которое находится в зацеплении с зубчатым колесом (K17a; K1a; K17a”), находящимся на одном из первичных валов (11, 12), и вторым зубчатым колесом (K3a), которое находится в зацеплении с зубчатым колесом (35b), находящимся на вторичном валу (15); и
- второй вал (A2) передачи мощности, параллельный первому валу (A1) передачи мощности и оснащенный по меньшей мере первым зубчатым колесом (K4b), которое находится в зацеплении с зубчатым колесом (K4a; K24a), находящимся на одном из первичных валов (11, 12), отличающаяся тем, что второй вал (A2) передачи мощности оснащен вторым зубчатым колесом (K5a), которое соединено или выполнено с возможностью соединения с упомянутым зубчатым колесом (35b), находящимся на вторичном валу (15), посредством промежуточного зубчатого колеса (K5c), обеспечивая установление пути передачи мощности для передачи заднего хода посредством этих зубчатых колес (K5a, K5c, K35b).

2. Система трансмиссии по п.1, отличающаяся тем, что
промежуточное зубчатое колесо (K5c) выполнено с возможностью перемещения относительно второго зубчатого колеса (K5a) на втором валу (A2) передачи мощности и зубчатого колеса (K35b) на вторичном валу (15),
при этом система (1) трансмиссии содержит исполнительное устройство (50), которое можно использовать для перевода промежуточного зубчатого колеса (K5c) то в состояние отсоединения, в котором промежуточное зубчатое колесо (K5c) отсоединено от второго зубчатого колеса (K5a) на втором валу (A2) передачи мощности и/или от зубчатого колеса (K35b) на вторичном валу (15), то в состояние соединения, в котором промежуточное зубчатое колесо (K5c) введено в зацепление со вторым зубчатым колесом (K5a) на втором валу (A2) передачи мощности и зубчатым колесом (K35b) на вторичном валу(15).

3. Система трансмиссии по п.2, отличающаяся тем, что промежуточное зубчатое колесо (K5c) выполнено с возможностью осевого перевода из одного из упомянутых состояний в другое.

4. Система трансмиссии по п.3, отличающаяся тем, что промежуточное зубчатое колесо (K5c) закреплено аксиально на подвижном валу (17) промежуточного зубчатого колеса, который исполнительное устройство (50) может перемещать в осевых направлениях, чтобы тем самым переводить промежуточное зубчатое колесо (K5c) из одного из упомянутых состояний в другое.

5. Система трансмиссии по п.4, отличающаяся тем, что исполнительное устройство (50) содержит пневматический или гидравлический цилиндр (51), а вал (17) промежуточного зубчатого колеса соединен со штоком (52) поршня этого цилиндра (51).

6. Система трансмиссии по п.3, отличающаяся тем, что промежуточное зубчатое колесо (K5c) выполнено с возможностью перемещения на аксиально закрепленном валу (17) промежуточного зубчатого колеса, вдоль которого исполнительное устройство (50) может перемещать промежуточное зубчатое колесо (K5c) в осевых направлениях и тем самым осуществлять перевод промежуточного зубчатого колеса (K5c) из одного из упомянутых состояний в другое.

7. Система трансмиссии по п.1, отличающаяся тем, что второе зубчатое колесо (K5a) на втором валу (A2) передачи мощности опирается с возможностью вращения на этот вал передачи мощности, причем это зубчатое колесо (K5a) может быть и соединено для совместного вращения со вторым валом (A2) передачи мощности посредством устройства (С4) сцепления, находящегося на этом валу.

8. Система трансмиссии по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что она содержит коробку (30) диапазонов, посредством которой вторичный вал (15) соединен с выходным валом (5).

9. Система трансмиссии по п. 8, отличающаяся тем, что
первый вал (A1) передачи мощности принимает форму промежуточного вала системы (1) трансмиссии, а
второй вал (A2) передачи мощности принимает форму обходного вала, посредством которого по меньшей мере один из первичных валов (11, 12) можно соединять с выходным валом (5) для установления пути передачи мощности от первичного вала к выходному валу (5) без прохождения через коробку (30) диапазонов.

10. Система трансмиссии по п.9, отличающаяся тем, что второй вал (A2) передачи мощности оснащен третьим зубчатым колесом (K6a), которое находится в зацеплении с зубчатым колесом (K6b), находящимся на выходном валу (5).

11. Система трансмиссии по п. 9, отличающаяся тем, что
коробка (30) диапазонов содержит планетарную передачу (32), вторичный вал (15) соединен для совместного вращения с солнечным зубчатым колесом (33) планетарной передачи, а выходной вал (5) соединен для совместного вращения с водилом (36) планетарной передачи, имеющимся в планетарной передаче; и
второй вал (А2) передачи мощности проходит мимо планетарной передачи (32) радиально снаружи нее.

12. Система трансмиссии по п.10, отличающаяся тем, что
коробка (30) диапазонов содержит планетарную передачу (32), вторичный вал (15) соединен для совместного вращения с солнечным зубчатым колесом (33) планетарной передачи, а выходной вал (5) соединен для совместного вращения с водилом (36) планетарной передачи, имеющимся в планетарной передаче; и
второй вал (А2) передачи мощности проходит мимо планетарной передачи (32) радиально снаружи нее.

13. Система трансмиссии по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что она содержит третий вал (А3) передачи мощности, а каждый из первого и третьего валов (А1, А3) передачи мощности принимает форму промежуточного вала системы трансмиссии.

14. Система трансмиссии по п. 8, отличающаяся тем, что она содержит третий вал (А3) передачи мощности, а каждый из первого и третьего валов (А1, А3) передачи мощности принимает форму промежуточного вала системы трансмиссии.

15. Система трансмиссии по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что каждый из первого и второго валов (А1, А2) передачи мощности принимает форму промежуточного вала системы трансмиссии.

16. Система трансмиссии по п.8, отличающаяся тем, что каждый из первого и второго валов (А1, А2) передачи мощности принимает форму промежуточного вала системы трансмиссии.