СИСТЕМА ТРАНСМИССИИ С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ МОДУЛЕМ Российский патент 2019 года по МПК B60K17/34 B60K17/354 F16H47/02 

Изобретение относится к системам трансмиссии для передачи крутящего момента для автотранспортных средств. В частности, оно относится к системам трансмиссии для передачи крутящего момента для автотранспортных средств, которые могут выборочно переходить от одной на несколько механизированных колесных осей.

В особых ситуациях вождения, в частности, на рыхлом грунте, иногда необходимо иметь несколько механизированных колесных осей, чтобы поддерживать движение автотранспортного средства. Следовательно, желательно иметь возможность выбирать число механизированных колесных осей в зависимости от ситуации вождения.

Обычно транспортное средство имеет только одну механизированную колесную ось, как правило, колесную ось, находящуюся вблизи силовой установки. Эта колесная ось может альтернативно находиться спереди или сзади транспортного средства. Эта колесная ось называется главной колесной осью.

Как известно, колесная ось представляет собой вал, походящий поперечно между колесами, установленными с двух сторон транспортного средства. Однако, учитывая последние достижения автомобильной промышленности, под колесной осью понимают совокупность деталей, поперечно соединяющих колеса, находящиеся с двух сторон транспортного средства.

Обычно колеса, установленные на главной колесной оси, приводятся во вращение силовой установкой через устройство соединения, содержащее сцепление, коробку передач и дифференциал. При этом дифференциал расположен между двумя полуосями, образующими колесную ось, чтобы обеспечивать разную скорость вращения между двумя полуосями. Дифференциал обычно содержит коническую шестерню, вращаемую приводным валом. Эта шестерня зацепляется перпендикулярно с коронной шестерней, неподвижно соединенной с водилом, на котором установлены конические шестерни, называемые сателлитами. Сателлиты кинематически связаны с двумя полуосями, образующими колесную ось. На каждой полуоси установлено по меньшей мере одно колесо транспортного средства.

Когда коронная шестерня приводится во вращение, водило вращается и приводит во вращение через сателлиты обе полуоси с одинаковой скоростью. В этой ситуации сателлитные шестерни не вращаются вокруг своей собственной оси и просто приводятся во вращение водилом. Если на две полуоси действуют разные противодействующие усилия, то две полуоси вращаются с разными скоростями. Разность скорости между двумя полуосями становится возможной при приведении во вращение сателлитных шестерен вокруг их собственной оси.

В зависимости от типа транспортного средства механизированными могут быть также колесная ось или колесные оси дополнительно к главной колесной оси.

Чтобы механизировать также эту дополнительную колесную ось, необходимо отобрать часть крутящего момента, поступающего от силовой установки, для вращения указанной колесной оси.

Для этого можно использовать различные системы трансмиссии.

В частности, известны системы трансмиссии, использующие продольный вал, связывающий кинематически колесные оси между собой. Однако эти решения являются дорогими, так как требуют значительных изменений в архитектуре автотранспортного средства.

Известны также трансмиссии, основанные на гидравлике, в которых часть крутящего момента используют для приведения в действие гидравлического насоса. После этого текучая среда под давлением расширяется в турбине, приводящей во вращение дополнительную колесную ось. Однако известные гидравлические решения требуют определенных архитектурных изменений, в частности, на уровне устройства соединения первой колесной оси.

Изобретение призвано предложить систему трансмиссии для передачи крутящего момента, выполненную с возможностью приведения во вращение гидравлического насоса и требующую лишь минимального изменения в архитектуре устройства соединения.

В связи с этим объектом изобретения является система трансмиссии для автотранспортного средства, имеющего по меньшей мере две механизированные колесные оси, содержащая устройство соединения между приводным валом, вращаемым силовой установкой, и механизированной колесной осью, содержащей две полуоси, на которых установлены колеса, и гидравлический модуль, содержащий насос и вал, выполненный с возможностью приведения во вращение указанного насоса. Гидравлический модуль закреплен на устройстве соединения снаружи указанного устройства, при этом вал гидравлического модуля приводится во вращение устройством соединения.

Это расположение гидравлического модуля позволяет отбирать на главной механизированной колесной оси крутящий момент, необходимый для приведения в действие гидравлического модуля. Крутящий момент можно отбирать просто на устройстве соединения, существенно не меняя архитектуру указанного устройства.

В варианте осуществления вал гидравлического модуля имеет шлицы, и устройство соединения содержит дифференциал, расположенный между двумя полуосями механизированной колесной оси, при этом указанный дифференциал содержит водило, кинематически связанное с приводным валом, при этом водило имеет шлицы, выполненные с возможностью взаимодействия с шлицами вала гидравлического модуля.

Предпочтительно вал гидравлического модуля является полым и выполнен с возможностью прохождения через него одной из полуосей механизированной колесной оси.

Расположение полого вала насоса вокруг полуоси обеспечивает компактность трансмиссии.

В варианте осуществления устройство соединения содержит дифференциал, расположенный между двумя полуосями механизированной колесной оси, при этом указанный дифференциал содержит водило, кинематически связанное с приводным валом, и коронную шестерню, неподвижно соединенную с водилом. Кроме того, на валу гидравлического модуля установлена шестерня, при этом коронная шестерня, неподвижно соединенная с водилом, зацепляется с шестерней, установленной на валу гидравлического модуля.

В варианте осуществления устройство соединения системы трансмиссии содержит коробку передач, содержащую по меньшей мере два вала: первичный вал, вращаемый приводным валом, и вторичный вал, кинематически связанный с первичным валом и с двумя полуосями механизированной колесной оси. На одном из двух валов указанной коробки передач установлен первый шкив, а на валу гидравлического модуля установлен второй шкив, кинематически связанный с первым шкивом при помощи ремня.

В варианте осуществления устройство соединения системы трансмиссии содержит коробку передач, содержащую по меньшей мере два вала: первичный вал, вращаемый приводным валом, и вторичный вал, кинематически связанный с первичным валом и с двумя полуосями механизированной колесной оси. На одном из двух валов указанной коробки передач установлена первая шестерня, а на валу гидравлического модуля установлена вторая шестерня, кинематически связанная с первой шестерней при помощи цепи.

В варианте осуществления устройство соединения системы трансмиссии содержит коробку передач, содержащую по меньшей мере два вала: первичный вал, вращаемый приводным валом, и вторичный вал, кинематически связанный с первичным валом и с двумя полуосями, на которых установлены колеса. На одном из двух валов указанной коробки передач установлена первая шестерня, а на валу гидравлического модуля установлена вторая шестерня, кинематически связанная с первой шестерней при помощи по меньшей мере одной другой промежуточной шестерни.

Предпочтительно гидравлический модуль и устройство соединения содержат, каждое, по меньшей мере один картер, при этом картер гидравлического модуля соединен с картером устройства соединения.

Крепление гидравлического модуля снаружи картера устройства соединения обеспечивает легкость монтажа. Кроме того, это позволяет заменять или ремонтировать элементы гидравлического модуля, не снимая устройства соединения.

Предпочтительно система трансмиссии содержит герметичные прокладки, установленные между картером гидравлического модуля и картером устройства соединения.

Герметичные прокладки позволяют избегать смешивания текучих сред, содержащихся в разных картерах, что повышает надежность системы.

Предпочтительно гидравлический модуль содержит устройство сцепления, установленное между валом указанного модуля и насосом указанного модуля и выполненное с возможностью соединения или разъединения вала и насоса.

Такое сцепление обеспечивает возможность выбирать, отбирать или не отбирать крутящий момент на устройстве соединения. Например, это позволяет активировать или не активировать насос с целью перехода от одной на две ведущие колесные оси.

Другие задачи, преимущества и отличительные признаки изобретения будут более очевидны из нижеследующего подробного описания трех не ограничивающих вариантов осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 показана система трансмиссии для передачи крутящего момента согласно первому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 2 детально показана система трансмиссии согласно первому варианту осуществления, показанному на фиг. 1;

на фиг. 3 показана система трансмиссии согласно второму варианту осуществления изобретения;

на фиг. 4 показана система трансмиссии согласно третьему варианту осуществления изобретения.

На фиг. 1 показана система 1 трансмиссии, выполненная с возможностью передавать крутящий момент, поступающий от силовой установки 2, на насос 3а гидравлического модуля 3. Система 1 предусмотрена для автотранспортных средств, оснащенных по меньшей мере двумя механизированными колесными осями. На фиг. 1 показана система 1 трансмиссии в случае транспортного средства с передним приводом, содержащего переднюю колесную ось 4.

Система 1 трансмиссии предназначена для приведения в действие насоса гидравлического модуля 3, чтобы этот насос мог питать гидравлический контур под давлением, что позволяет механизировать не показанную вторую колесную ось.

Система 1 трансмиссии содержит устройство 5 соединения, установленное между приводным валом 6, вращаемым силовой установкой 2, и валом 7 гидравлического модуля 3.

Устройство 5 соединения содержит сцепление 8, коробку 9 передач и дифференциал 10. Коробка 9 передач содержит главный вал 11 и вторичный вал 12. Валы 11 и 12 могут быть связаны во вращении с разными передаточными отношениями за счет зацепления шестерен 13а, неподвижно соединенных с валом 11, и шестерен 13b, неподвижно соединенных с валом 12. Главный вал 11 может быть соединен с приводным валом 6 при помощи сцепления 8, установленного между указанными валами 6 и 11.

На вторичном валу 12 установлена переходная шестерня 14, выполненная с возможностью зацепления с дифференциалом 10. Для этого дифференциал 10 содержит коронную шестерню 15, неподвижно соединенную с водилом 16 дифференциала 10 и зацепляющуюся с переходной шестерней 14.

Дифференциал 10 расположен между двумя полуосями 17 и 18, образующими колесную ось 4. Функцией дифференциала 10 является кинематическое соединение вторичного вала 12 с двумя полуосями 17 и 18, обеспечивая разную скорость вращения между полуосью 16 и полуосью 17.

Вал 7 гидравлического модуля 3 кинематически связан с водилом 16 дифференциала 10.

На фиг. 2 показа детальный вид соединения между валом 7 и водилом 16 дифференциала 10.

Вал 7 является полым, что обеспечивает прохождение через него полуоси 17. Пространство 19 разделяет вал 7 и полуось 17, что обеспечивает относительное движение между двумя валами 7 и 17.

Вал 7 содержит шлицы 20 на своей внутренней поверхности. Шлицы 20 совместимы со шлицами 21, выполненными на наружной поверхности цилиндрического участка 22 водила 16 дифференциала 10. Таким образом, вал 7 расположен вокруг цилиндрического участка 22, при этом шлицы 21 и 20 зацепляются друг с другом.

Водило 16 дифференциала 10 установлено с возможностью вращения в картере 23 устройства 5 соединения при помощи опорных подшипников 24. Профилированная прокладка 24b, установленная между картером 23 и цилиндрическим участком 22, обеспечивает герметичность дифференциала 10.

Вал 7, сцепление 3b и насос 3а гидравлического модуля 3 заключены в картере 25. Полый вал 7 установлен с возможностью вращения в картере 25 при помощи опорного подшипника 26.

Картер 25 и картер 23 закреплены при помощи элементов 27 крепления. Крепление является герметичным, благодаря присутствию плоской прокладки 28, установленной между картерами 25 и 23, и профилированной прокладки 29, установленной между валом 7 и картером 25.

Как показано на фиг. 1, устройство соединения содержит также второй картер 30, содержащий коробку 9 передач.

На фиг. 3 представлен второй вариант выполнения изобретения. Элементы, общие на фиг. 1 и 3, имеют одинаковые обозначения. В этом варианте выполнения на водиле 16 дифференциала неподвижно установлена дополнительная коронная шестерня 31. Шестерня 32, установленная на валу 33, зацепляется с коронной шестерней 31. Вал 33 кинематически связан с насосом 34 гидравлического модуля 35. Гидравлический модуль 35 содержит также сцепление 36, выполненное с возможностью соединять или не соединять насос 34 с валом 33. Гидравлический модуль 35 содержит картер 37. Картер 37 механически закреплен на картере 23 устройства 5 соединения. Не показанные герметичные прокладки обеспечивают герметичность соединения.

На фиг. 4 представлен третий вариант осуществления. Элементы, общие на фиг. 1, 3 и 4, имеют одинаковые обозначения.

В этом варианте выполнения картер 30 имеет проход 38, обеспечивающий прохождение вторичного вала 39 коробки 9 передач. Вал 39 является более длинным, чем вал 12, показанный на фиг. 1 и 3. На нем установлен шкив 40, находящийся снаружи картера 30. Шкив 40 кинематически связан со шкивом 41 гидравлического модуля 42. Соединение происходит через ремень 43. Шкив 41 гидравлического модуля 42 установлен на валу 44, неподвижно соединенном с насосом 45. Сцепление 46 позволяет соединять или не соединять насос 45 с валом 44. Гидравлический модуль 42 содержит также картер 47, закрепленный на картере 30 коробки 9 передач.

Изобретение относится к системе (1) трансмиссии для передачи крутящего момента для автотранспортного средства. Система (1) трансмиссии содержит устройство (5) соединения между приводным валом (6), вращаемым силовой установкой, и механизированной колесной осью (4), содержащей две полуоси, на которых установлены колеса. Система содержит также гидравлический модуль (3), содержащий насос и вал, выполненный с возможностью приведения во вращение указанного насоса. Гидравлический модуль закреплен на устройстве соединения снаружи указанного устройства, при этом вал гидравлического модуля приводится во вращение устройством соединения. Достигается упрощение конструкции. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Система (1) трансмиссии для передачи крутящего момента для автотранспортного средства, снабженного по меньшей мере двумя механизированными колесными осями, содержащая устройство (5) соединения между приводным валом (6), вращаемым силовой установкой, и механизированной колесной осью (4), содержащей две полуоси, на которых установлены колеса, и гидравлический модуль (3, 35, 42), содержащий насос и вал, выполненный с возможностью приведения во вращение указанного насоса, отличающаяся тем, что указанный гидравлический модуль закреплен на устройстве соединения снаружи указанного устройства, при этом вал (7) гидравлического модуля приводится во вращение устройством соединения, причем указанный вал (7) гидравлического модуля имеет шлицы, а устройство (5) соединения содержит дифференциал (10), расположенный между двумя полуосями колесной оси, при этом указанный дифференциал содержит водило (16), кинематически связанное с приводным валом (6), причем водило имеет шлицы, выполненные с возможностью взаимодействия с шлицами вала (7) гидравлического модуля.

2. Система трансмиссии по п. 1, в которой вал гидравлического модуля является полым и выполнен с возможностью прохождения через него одной из полуосей колесной оси.

3. Система трансмиссии по п. 1, в которой устройство (5) соединения содержит дифференциал, расположенный между двумя полуосями колесной оси, при этом указанный дифференциал содержит водило, кинематически связанное с приводным валом, и коронную шестерню, неподвижно соединенную с водилом, причем на валу (33) гидравлического модуля (35) установлена шестерня (32), при этом коронная шестерня, неподвижно соединенная с водилом, входит в зацепление с шестерней, установленной на валу гидравлического модуля.

4. Система трансмиссии по п. 1, в которой устройство (5) соединения содержит коробку (9) передач, содержащую по меньшей мере два вала (11, 39), первичный вал, вращаемый приводным валом, и вторичный вал, кинематически связанный с первичным валом и с двумя полуосями колесной оси, при этом на одном из двух валов указанной коробки передач установлен первый шкив (40), а на валу (44) гидравлического модуля (42) установлен второй шкив (41), кинематически связанный с первым шкивом при помощи ремня.

5. Система трансмиссии по п. 1, в которой устройство (5) соединения содержит коробку (9) передач, содержащую два вала, первичный вал, вращаемый силовой установкой, и вторичный вал, кинематически связанный с первичным валом и с двумя полуосями механизированной колесной оси, при этом на одном из двух валов указанной коробки передач установлена первая шестерня, а на валу гидравлического модуля установлена вторая шестерня, кинематически связанная с первой шестерней при помощи цепи.

6. Система трансмиссии по п. 1, в которой устройство (5) соединения содержит коробку (9) передач, содержащую два вала, первичный вал, вращаемый двигателем, и вторичный вал, кинематически связанный с первичным валом и с двумя полуосями, на которых установлены колеса, при этом на одном из двух валов указанной коробки передач установлена первая шестерня, а на валу гидравлического модуля установлена вторая шестерня, кинематически связанная с первой шестерней при помощи по меньшей мере одной другой промежуточной шестерни.

7. Система трансмиссии по любому из пп. 1–6, в которой гидравлический модуль и устройство (5) соединения содержат, каждое, по меньшей мере один картер (23, 30, 25, 37, 47), при этом картер гидравлического модуля соединен с картером устройства соединения.

8. Система трансмиссии по п. 7, содержащая герметичные прокладки (29), установленные между картером гидравлического модуля и картером устройства соединения.

9. Система трансмиссии по любому из пп. 1–8, в которой гидравлический модуль содержит устройство (3b, 36, 46) сцепления, установленное между валом указанного модуля и насосом указанного модуля и выполненное с возможностью соединения или разъединения вала и насоса.