КОРОБКА ПЕРЕДАЧ АВТОМОБИЛЯ Российский патент 2018 года по МПК F16H57/27 

Изобретение относится к коробке передач согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения из ЕР 2 395 263 А1 заявителя.

В автоматизированных коробках передач для автомобилей, прежде всего для грузовых автомобилей, процессы переключения, например, для выбора и переключения отдельных ступеней облегчаются посредством исполнительных органов, прежде всего пневматических сервомоторов. Пневматические сервомоторы содержат узлы поршень - цилиндр, причем поршень посредством уплотнительных колец уплотнен относительно цилиндра, а также пневматические клапаны, контролирующие подвод давления и удаление воздуха из пневмоцилиндра. В основе изобретения лежит та проблема, что подобные пневматические компоненты при предельно низких температурах окружающей среды, например минус 50°C, более не работают, т.к., например, уплотнения затвердевают и таким образом препятствуют перемещению поршня в цилиндре или делают его невозможным. Это касается также пневмоцилиндров, посредством которых приводится в действие сцепление автомобиля. Если такой пневмоцилиндр вследствие низких температур заблокирован, выключение сцепления и, тем самым, пуск двигателя автомобиля невозможны.

Из ЕР 2 395 263 А1 заявителя известна автоматизированная ступенчатая коробка передач для автомобилей, причем картер коробки передач имеет масляный картер, в котором находится ступенчатая коробка передач, камеру сцепления, в которой находится включаемое при трогании с места сцепление, а также вентиляционную камеру, разделенную перегородками относительно масляной ванны, с одной стороны, и камеры сцепления, с другой стороны. В вентиляционной камере расположены пневмоцилиндры и пневмоклапаны, коротко пневмокомпоненты, которые посредством штоков вилки переключения передач вызывают переключение ступеней. С другой стороны, на расположенной со стороны двигателя перегородке расположен еще один выполненный как кольцевой цилиндр пневмоцилиндр, приводящий в действие сцепление между коробкой передач и двигателем автомобиля. Известная вентиляционная камера, в которой, по меньшей мере, частично размещены пневмокомпоненты, имеет задачу возможности удаления воздуха из пневматических компонентов. Для этого вентиляционная камера имеет выходное отверстие, через которое отходящий воздух пневматических компонентов выходит в окружающую среду. Кроме того, вентиляционная камера посредством сквозного отверстия соединена с масляной ванной.

Исходя из известной коробки передач автомобиля, задача данного изобретения состоит в том, чтобы обеспечить функцию пневматических компонентов для выполнения функций переключения даже при низких температурах.

Задача изобретения решена посредством признаков независимых пунктов формулы изобретения 1 и 10. Предпочтительные варианты осуществления следуют из зависимых пунктов формулы изобретения.

Согласно первому аспекту изобретения выполненная в виде полости вентиляционная камера выполнена с возможностью обогрева, то есть в вентиляционную камеру в случае необходимости - при низких температурах окружающей среды - может подаваться тепло, причем поданное тепло вызывает нагрев пневматических компонентов, прежде всего уплотнений. За счет этого достигается преимущество, что функция пневматических компонентов может поддерживаться также при предельном холоде. Двигатель автомобиля после выключения сцепления посредством пневмоцилиндра, таким образом, может запускаться и ступени коробки передач посредством пневмоцилиндров могут включаться. Тепло для подогрева вентиляционной камеры может подаваться самыми разными способами.

Согласно предпочтительному варианту осуществления вентиляционная камера может обогреваться газообразной средой, например горячим воздухом. Горячий воздух проходит через вентиляционную камеру и одновременно нагревает пневматические компоненты.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления вентиляционная камера выполнена с возможностью обогрева посредством жидкой среды, причем нагретая жидкость предпочтительно подается по трубе через вентиляционную камеру и таким образом - посредством теплообмена - вызывает нагрев пневматических компонентов.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления вентиляционную камеру можно нагревать электрическим током. Например, это можно осуществлять за счет применения нагреваемой электрическим током проволоки, нагревающей поступающий в вентиляционную камеру воздух.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления энергию для подогрева вентиляционной камеры можно брать от находящегося на борту автомобиля источника энергии. В таком случае подогрев был бы автономным.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления энергию для подогрева вентиляционной камеры можно брать от находящегося вне автомобиля источника энергии, например стационарной электрической розетки, из которой берется необходимый ток для нагрева.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления пневмокомпоненты в вентиляционной камере можно нагревать посредством конвекции и/или теплопроводности. В случае потока подогретого воздуха нагрев происходит посредством омывания пневматических компонентов, то есть по существу посредством конвекции, тогда как подогрев не обтекаемых непосредственно пневмокомпонентов, например пневмоцилиндра для муфты выключения сцепления, происходит посредством теплопроводности.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления вентиляционная камера выполнена с возможностью прохождения сквозь нее подогретого воздуха, причем предусмотрены по меньшей мере одно входное воздушное отверстие и по меньшей мере одно выходное воздушное отверстие. Предпочтительно, подогретый воздух может подготавливаться расположенным на борту стандартным, не зависящим от двигателя жидкотопливным обогревателем.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления через вентиляционную камеру могут проходить отработавшие газы, например, от обогревателя при неработающем двигателе. При этом отработавший газ направляется по собственному проточному каналу, например змеевику, через вентиляционную камеру, и через стенку трубки отдают тепло находящемуся в вентиляционной камере воздуху. Таким образом, происходит теплообмен между отработавшими газами и воздухом в вентиляционной камере. Агрессивные отработавшие газы не вступают таким образом в контакт с пневматическими компонентами.

Согласно другому аспекту изобретения известная из уровня техники вентиляционная камера используется в качестве камеры нагрева для пневмокомпонентов автоматизированной ступенчатой коробки передач. За счет этого достигается то преимущество, что тепло или поток подогретого воздуха могут быть канализированы и целенаправленно подведены к пневмокомпонентам. Это дает эффективный подогрев.

Пример осуществления изобретения показан на чертеже и далее описывается подробнее, причем из описания и/или чертежа могут становиться ясными дальнейшие признаки и/или преимущества.

На чертеже показана коробка передач автомобиля в разрезе, которая по существу соответствует указанной в качестве уровня техники коробке передач автомобиля согласно ЕР 2 395 263 А1. Далее кратко описывается показанная на чертеже коробка передач автомобиля, по поводу дальнейших подробностей дается ссылка на ЕР 2 395 263 А1, содержание которого в полном объеме включено в предмет данной заявки. На чертеже показана автоматизированная ступенчатая коробка 1 передач для автомобилей, прежде всего для грузовых автомобилей. Картер 2 коробки передач, имеющий часть 3 картера с ведомой стороны и часть 4 картера с ведущей стороны с картером 5 сцепления, соединен с кожухом 6 сцепления. В части 4 картера с ведущей стороны расположена стенка 4а картера, отделяющая масляный картер 7, который принимает ступенчатую коробку 8 передач. В части 4 картера со стороны двигателя установлена перегородка 9, которая в сочетании со стенкой 4а картера и стенкой части 4 картера ограничивает выполненную в виде полости вентиляционную камеру 10. Кожух 6 сцепления и перегородка 9 ограничивают камеру 11 сцепления, в которой расположено включаемое при трогании с места сцепление 12, соединяющее не показанный приводной двигатель с первичным валом 13 коробки передач. В вентиляционной камере 10 расположен ряд пневматических компонентов, из которых показаны пневмоцилиндр 14 и пневмоклапан 15. Пневмоцилиндр 14, содержащий узел поршень - цилиндр, прикреплен к стенке 4а картера, через которую проходит шток 16 вилки переключения передач. Посредством штока 16 вилки переключения передач 16 через вилки переключения передач или коромысла переключения передач (без позиций) включаются ступени ступенчатой коробки передач 8. Шток 6 вилки переключения передач 6 одним концом соединен с поршнем пневмоцилиндра 14. Аксиальные перемещения штока 16 вилки переключения передач и переключение ступеней вызываются, таким образом, посредством пневмоцилиндра 14. К перегородке 9 прикреплен еще один пневмоцилиндр 17, который выполнен кольцеобразным и расположен коаксиально относительно первичного вала 13 коробки передач. Пневмоцилиндр 17, также содержащий узел поршень - цилиндр, является частью муфты выключения сцепления, то есть при подводе давления на пневмоцилиндр 17 включаемое при трогании с места сцепление 12 выключается, то есть силовой поток между двигателем и первичным валом 13 коробки передач прерывается.

Согласно изобретению выполненная по существу в виде замкнутой полости вентиляционная камера 10 имеет входное воздушное отверстие 18 (на чертеже вверху) и выходное воздушное отверстие 19 (на чертеже внизу). Через входное воздушное отверстие 18 подогретый воздух может поступать согласно стрелке Е из непоказанного источника подогретого воздуха в вентиляционную камеру 10 и согласно стрелке А выходить через выходное воздушное отверстие 10. Подогретый воздух, который может подготавливаться, например, находящимся на борту автомобиля не зависящим от двигателя жидкотопливным обогревателем или другим обогревателем при неработающем двигателе, проходит через вентиляционную камеру 10, причем он омывает пневматические компоненты 14, 15, а также другие непоказанные пневматические компоненты и отдает при этом свое тепло путем конвекции пневматическим компонентам. Они нагреваются и потому снова становятся работоспособными. С другой стороны, поток подогретого воздуха при прохождении через вентиляционную камеру 10 отдает тепло также перегородке 9, которая за счет теплопроводности отдает тепло пневмоцилиндру 17, который таким образом также нагревается и, тем самым, становится работоспособным. Посредством протекающего через вентиляционную камеру 10 потока подогретого воздуха при низких температурах окружающей среды, например минус 50°C, таким образом может достигаться эффективный нагрев пневматических компонентов 14, 15, 17. Вентиляционная камера 10 применяется, таким образом, как камера нагрева, чтобы замерзшие пневмокомпоненты снова сделать работоспособными.

Изобретение не ограничивается показанным здесь и описанным выше примером осуществления, более того, нагрев пневматических компонентов может происходить также посредством других видов подвода тепла. Например, может происходить электрический подогрев поступающего в вентиляционную камеру 10 воздуха. Далее нагрев воздуха в вентиляционной камере 10 может происходить посредством теплообмена компонентов автомобиля с отработавшими газами или нагретой жидкостью, причем отработавший газ или нагретая жидкость направляются по отдельным проточным каналам и отделены относительно вентиляционной камеры 10. Кроме того, подвод тепла может происходить от внешнего источника тепла или энергии, например, электрический ток для нагрева может подаваться в автомобиль от стационарной розетки.

ССЫЛОЧНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

1 коробка передач автомобиля

2 картер коробки передач

3 часть картера

4 часть картера

4а стенка картера

5 картер сцепления

6 кожух сцепления

7 масляный картер

8 ступенчатая коробка передач

9 перегородка

10 вентиляционная камера

11 камера сцепления

12 включаемое при трогании с места сцепление

13 первичный вал коробки передач

14 пневмоцилиндр

15 пневмоклапан

16 шток вилки переключения передач

17 пневмоцилиндр

18 входное воздушное отверстие

19 выходное воздушное отверстие

Изобретение относится к коробке передач автомобиля, содержащей масляный картер (7), камеру (11) сцепления, а также расположенную между масляным картером (7) и камерой (11) сцепления вентиляционную камеру (10). В вентиляционной камере расположены пневмокомпоненты (14, 15) для автоматизации функций переключения. Предлагается, что вентиляционная камера (10) выполнена с возможностью обогрева. Достигается повышение надежности устройства. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Коробка передач автомобиля, содержащая масляный картер (7), камеру (11) сцепления, а также расположенную между масляным картером (7) и камерой (11) сцепления вентиляционную камеру (10), в которой расположены пневмокомпоненты (14, 15) для автоматизации функций переключения, отличающаяся тем, что вентиляционная камера (10) выполнена с возможностью обогрева.

2. Коробка передач автомобиля по п. 1, отличающаяся тем, что вентиляционная камера (10) выполнена с возможностью обогрева посредством газообразной среды.

3. Коробка передач автомобиля по п. 1, отличающаяся тем, что вентиляционная камера (10) выполнена с возможностью обогрева посредством жидкой среды.

4. Коробка передач автомобиля по п. 1, отличающаяся тем, что вентиляционная камера (10) выполнена с возможностью электрического обогрева.

5. Коробка передач автомобиля по п. 1, отличающаяся тем, что энергия для подогрева вентиляционной камеры (10) является отбираемой от расположенного на борту автомобиля источника энергии.

6. Коробка передач автомобиля по п. 1, отличающаяся тем, что энергия для подогрева вентиляционной камеры (10) является отбираемой от расположенного вне автомобиля источника энергии.

7. Коробка передач автомобиля по одному из пп. 1-6, отличающаяся тем, что пневмокомпоненты (14, 15, 17) являются обогреваемыми посредством конвекции и/или теплопроводности.

8. Коробка передач автомобиля по одному из пп. 1, 2, 4, 5 или 6, отличающаяся тем, что вентиляционная камера (10) выполнена с возможностью прохождения сквозь нее подогретого воздуха и имеет по меньшей мере одно входное воздушное отверстие (18) и по меньшей мере одно выходное воздушное отверстие (19).

9. Коробка передач автомобиля по одному из пп. 1, 2 или 5, отличающаяся тем, что вентиляционная камера (10) выполнена с возможностью прохождения через нее отработавших газов, причем отработавший газ направляется по отдельному проточному каналу.

10. Применение вентиляционной камеры, расположенной между масляным картером (7) и камерой (11) сцепления автоматизированной ступенчатой коробки передач, в качестве камеры (10) нагрева для нагревания пневматических компонентов (14, 15) автоматизированной ступенчатой коробки передач.