Трансмиссия модульной конструкции и силовой агрегат, оборудованный такой трансмиссией

 

Использование: в модульных конструкциях для силовых агрегатов. Трансмиссия содержит по меньшей мере два модуля передачи движения, расположенных механически на различных осях, средство управления и средство механического соединения. Средства управления разделены в самих модулях таким образом, чтобы по меньшей мере один из модулей имел возможность автономного перехода с одного передаточного отношения на другое. Трансмиссия позволяет иметь большое количество передач и использовать располагаемое пространство наилучшим оптимальным образом. 2 с. и 8 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение касается трансмиссии модульной конструкции, а также силового агрегата для автомобилей или аналогичного транспортного средства, оборудованного такой трансмиссией.

В современных автомобилях силовой агрегат должен быть как можно более компактным, и это обстоятельство в целом ряде случаев ставит специфические проблемы. В частности, такие проблемы возникают на автомобилях с приводом на передние колеса, особенно в том случае, когда двигатель такого автомобиля имеет более четырех цилиндров, а его трансмиссия содержит большое число передач и/или выполнена по типу трансмиссии с автоматическим изменением передаточного отношения, поскольку в этих условиях конструкция трансмиссии неизбежно становится более громоздкой.

Цель изобретения состоит в том, чтобы в определенной мере снять эти проблемы и, в частности, предложить конструкцию трансмиссии, которая может иметь большое количество передач и размещается при этом в пространстве, имеющем априори менее удобную для этого форму.

В соответствии с изобретением трансмиссия, содержащая по меньшей мере два модуля передачи движения, расположенных механически последовательно на различных осях, и средства управления для реализации каждым модулем одного из по меньшей мере двух передаточных отношений, содержит также средство механического соединения, связывающее вход одного модуля с выходом другого модуля для последовательного их функционирования, а средства управления распределены в самих модулях таким образом, чтобы по меньшей мере один из модулей имел возможность автономного перехода с одного передаточного отношения на другое.

Таким образом, изобретение позволяет смонтировать механически последовательно несколько модулей относительно небольших размеров в соответствии с желательным в данном случае их пространственным расположением с тем, чтобы наилучшим и оптимальным образом использовать располагаемое пространство в моторном отсеке автомобиля или другого аналогичного транспортного средства.

Так, два модуля имеют параллельные между собой оси.

Три модуля установлены на параллельных осях и механически связаны между собой последовательно при помощи средств механического соединения, размещенных между последовательно расположенными модулями.

При этом последовательно установленными модулями может быть образован прямоугольный каскад, или последовательно установленными модулями может быть образован каскад, оси модулей которого расположены по окружности.

При этом по меньшей мере два из трех модулей соосны между собой.

Изобретение позволяет также обеспечить условия, при которых выходное звено трансмиссии располагается в наиболее благоприятном положении для передачи крутящего момента к каждому из ведущих колес данного автомобиля или аналогичного транспортного средства.

В предпочтительном варианте практической реализации изобретения упомянутые выше средства управления распределены в различных модулях и позволяют по меньшей мере некоторым из этих модулей существенно автономным образом переходить от одного передаточного отношения к другому.

Так, по меньшей мере один из модулей для этого включает дифференциальное зубчатое зацепление с тремя вращающимися элементами, введенными в зацепление друг с другом при помощи косых зубьев, колесо с обгонной муфтой, препятствующее повороту одному из вращающихся элементов в обратном направлении, средство управления, выполненное в виде фрикционного сцепления, и средство воздействия на фрикционное сцепление в направлении его сжатия, а для передачи на фрикционное сцепление в направлении его разжатия осевого усилия, образованного зубчатым зацеплением с косыми зубьями, один из трех вращающихся элементов установлен с возможностью перемещения в осевом направлении таким образом, чтобы упомянутое осевое усилие в состоянии сжатия фрикционного сцепления было по меньшей мере частично уничтожено.

При этом средство воздействия на фрикционное сцепление имеет инерционные центробежные грузики.

Средство воздействия на фрикционное сцепление имеет упругое средство.

Таким образом, каково бы ни было относительное расположение в пространстве этих модулей, нет необходимости разрабатывать специальное и достаточно сложное устройство управления, которое должно быть специально приспособленным к этим модулям. Вследствие этого снижается специфическая стоимость проектирования для каждого конкретного типа автомобиля или другого аналогичного транспортного средства, которые представляется целесообразным оборудовать трансмиссией модульной конструкции в соответствии с изобретением.

Это так называемое "совершенно автономное" управление по меньшей мере некоторыми из модулей предлагаемой трансмиссии не исключает того, что эти модули получают извне достаточно простую информацию такого типа, которая может быть передана по каналам электронной связи или по любым другим каналам связи. Это может быть, например, команда, называемая по-английски "kiok-down" и предназначенная для того, чтобы заставить функционировать данный модуль трансмиссии на том его передаточном отношении, которое соответствует наибольшему уменьшению скорости вращения выходного звена в том случае, когда водитель данного автомобиля до предела нажимает педаль акселератора.

В соответствии с другим аспектом изобретения оно касается также и силового агрегата для автомобиля или аналогичного ему транспортного средства, содержащего двигатель и трансмиссию в соответствии с упомянутым выше аспектом изобретения.

Другие особенности и преимущества изобретения будут показаны в приведенном ниже описании примеров его практической реализации, не являющихся ограничительными.

На фиг. 1 представлен вид трансмиссии, в осевом разрезе, в соответствии с изобретением, причем два крайних модуля этой трансмиссии представлены в виде половины своего сечения; на фиг.2 и 3 - схемы двух вариантов практической реализации силового агрегата в соответствии с изобретением для автомобиля или другого аналогичного транспортного средства с приводом на передние колеса; на фиг. 4 - схематический вид в перспективе трансмиссии в соответствии с изобретением.

В примере практической реализации изобретения, представленном схематически на фиг.1, двигатель данного транспортного средства 183 (показанный лишь частично и и весьма схематичном виде) приводит в движение при помощи сцепления 184, например, автоматического типа, которое показано только в виде наружных обводов его корпуса или картера, выходной вал 1, который в то же самое время представляет собой входной вал в первом модуле трансмиссии с двумя передаточными отношениями 180a, выходной вал которого 2a, точнее, его выходное звено, представляет собой зубчатое колесо, которое входит в зацепление с входным зубчатым колесом 1b второго модуля трансмиссии с двумя передаточными отношениями 180b, который является идентичным первому модулю 180a, за исключением некоторых различий, которые будут описаны ниже. Выходное звено 2b модуля 180b находится в зубчатом зацеплении с входным звеном 1c третьего модуля трансмиссии 180c, выходное звено которого 2 представляет собой общий выход трансмиссии, образованный модулями 180a, 180b и 180c.

В соответствии с изобретением, описанные выше модули вместо того, чтобы быть соосными, имеют не совпадающие между собой оси, обозначенные соответственно Da, Db и Dc. В рассматриваемом здесь примере эти оси отдельных модулей являются параллельными друг другу и отстоящими друг от друга на некотором расстоянии таким образом, что осевая длина представленной трансмиссии практически идентична осевой длине любого одного из трех модулей 180a, 180b и 180c.

Каждый из упомянутых выше модулей содержит в соответствующем корпусе 8 комбинацию зубчатых передач, определяющих различные передаточные отношения между входным валом соответственно 1, 1b и 1c и выходным валом 2a, 2b и 2c соответственно.

В представленном на фиг.1 примере практической реализации трансмиссии, в соответствии с изобретением комбинация зубчатых передач содержит (позиции элементов указаны на схеме второго модуля 180b) планетарную передачу, называемую еще эпициклической передачей. Планетарная шестерня 3 жестко связана с входным валом или входным звеном 1b таким образом, чтобы приводиться этим входным звеном во вращательное движение. Планетарная шестерня 3 входит в зацепление с сателлитами 4, установленными с возможностью свободного вращения на водиле 5. Это водило жестко связано с центральным валом 6, соединенным с выходным элементом 2b и имеющим ту же ось вращения, что входной элемент 1b. Можно, например, предусмотреть три сателлита 4 (один из которых показан в составе модуля 180b на фиг. 1), смонтированных с возможностью вращения вокруг трех осей E, распределенных вокруг оси Db.

Зубья сателлитов 4 входят в зацепление кроме того с внутренними зубьями коронной шестерни 7, также центрированной и способной вращаться относительно оси Db.

В соответствии с известной схемой передаточное отношение между входом 1b и выходом 2b модуля трансмиссии зависит от механических соединений, которые реализуются между вращающимися элементами (планетарной шестерней 3, водилом 5 и коронной шестерней 7) планетарной передачи. В представленном примере эти механические соединения осуществляются селективно между водилом 5 и коронной шестерней 7. Колесо 8 с обгонной муфтой, установленное между неподвижным корпусом 9 трансмиссии и наружной кромкой венца коронной шестерни 7, мешает этому венцу или коронной шестерне 7 поворачиваться в направлении, обратном направлении вращения входного вала 2 трансмиссии.

Многодисковое сцепление установлено между коронной шестерней 7 и водилом 5 для того, чтобы обеспечить селективное соединение между двумя этими вращающимися элементами. Это многодисковое сцепление содержит пакет дисков 14, 15, имеющих возможность скользить в осевом направлении.

Первые диски 14 упомянутого выше пакета связаны по вращательному движению с коронной шестерней 7. Для этого упомянутые диски 14 имеют на наружной кромке внешние зубья 18, входящие во внутренние канавки 19 коронной шестерни 7, параллельные оси D и образующиеся между пальцами 20, составляющими часть коронной шестерни 7.

Вторые диски 15 того же пакета, которые установлены попеременно с первыми дисками 14 в этом пакете, связаны по вращательному движению с водилом 5. Для этого упомянутые вторые диски 15 имеют на своей внутренней кромке внутренние зубья 21, входящие в наружные канавки 22 водила 5, параллельные оси Db. Эти канавки 22 позволяют дискам 15 совершать осевое скольжение относительно водила 5.

Пакет дисков 14, 15 может быть селективно сжат при помощи механизма, установленного на центральном валу 6. Этот механизм содержит толкатель обжатия 17 в форме пластины, возвратные пружины 29 (одна из которых показана на фиг. 1), распределенные вокруг вала 6 инерционные центробежные грузики 31 и держатель этих грузиков 30 жестко связан с центральным валом 6, тогда как толкатель обжатия 17, вставленный в осевом направлении между держателем 30 и пакетом фрикционных дисков 14, 15, связан по вращательному движению с этим валом 6, но имеет возможность осевого скольжения.

Периферийная поверхность толкателя обжатия 17 находится в контакте с диском 14 или диском 15 (в представленном на фиг. 1 примере толкатель обжатия находится в контакте с диском 15), образующим торец пакета дисков, тогда как диск, образующий другой торец этого пакета, находится в контакте с водилом 5.

Таким образом, когда толкатель обжатия 17 перемещается в осевом направлении в сторону водила 5 с достаточным усилием, пакет фрикционных дисков 14, 15 сжимается и происходит механическое соединение коронной шестерни 7 и водила 5. Возвратные пружины 29 установлены между водилом 5 и толкателем обжатия 17. Усилие, развиваемое этими пружинами 29, стремится оттолкнуть в осевом направлении толкатель обжатия 17 в сторону его удаления от водила 5 и, таким образом, разжать пакет соединенных друг с другом фрикционных дисков 14, 15.

Каждый инерционный центробежный грузик 31 имеет носок 33, зона которого, имеющая составляющую осевого перемещения, упирается в толкатель обжатия 17. Носок 33 выполняет функцию кулачка, определяющего удаление толкателя 17 от держателя 30, который в осевом направлении неподвижно зафиксирован относительно водила 5. В то же время инерционные грузики 31 приводятся во вращательное движение со скоростью, соответствующей скорости вращения выходного звена трансмиссии 2, и оказывают вследствие воздействующих на них центробежных сил давление на толкатель обжатия 17, которое представляет собой монотонно возрастающую функцию скорости вращения выходного звена 2 и в определенный момент преодолевает усилие пружин 29.

При нулевой или относительно малой скорости вращения водила 5 и его вала 6 инерционные грузики 31 под действием возвратных пружин 29, упирающихся в толкатель 17, занимают свое исходное положение или положение покоя (показанное в нижней части чертежа модуля 180b на фиг.1) на дне соответствующих щелей 32.

При увеличении скорости вращения инерционные грузики 31 под действием центробежных сил отходят от своего положения покоя. Поскольку носки 33 этих грузиков удерживаются выступом 36, сформированным на периферийной части толкателя 17, грузики 31 поворачиваются так, как показано в верхней части чертежа модуля 180b на фиг.1. В результате такого поворота носки 33, зона которых, упирающаяся в толкатель 17, имеет составляющую осевого перемещения, отводят в осевом направлении этот толкатель 17 от держателя инерционных центробежных грузиков 30. Поскольку держатель 30 жестко связан с центральным валом 6, толкатель обжатия 17 смещается в направлении водила 5, преодолевая сопротивление возвратных пружин 29.

Таким образом, начиная с некоторой скорости вращения водила 5, центробежная сила, которая воздействует на грузики 31, позволяет им приподниматься (как показано в верхней части чертежа модуля 180b на фиг.1) и оказывать давление на толкатель 17, а через него и на пакет фрикционных дисков, преодолевая при этом сопротивление возвратных пружин 29.

В то же время между коронной шестерней 7 и толкателем 17 установлен осевой упор 137.

Зубья планетарной шестерни 3, сателлитов 4 и коронной шестерни 7 выполнены косыми (винтовыми), что является обычно используемым приемом для снижения шума при работе зубчатых передач. Известно, однако, что косозубые передачи в процессе функционирования порождают осевые усилия, воздействующие на детали, к которым прикреплены эти косозубые шестерни. Вследствие этого коронная шестерня 7 в процессе работы в данном редукторе производит осевое давление F_AC, которое передается толкателю 17 через упор 137 и которое по величине пропорционально крутящему моменту на входном валу 1 трансмиссии.

Направление наклона косых винтовых зубьев шестерен выбирается таким образом, чтобы давление F_AC прибавлялось к усилию возвратных пружин 29.

Разница между осевым усилием, воздействующим на толкатель 17 со стороны центробежных инерционных грузиков 31, и направленным в противоположную сторону осевым усилием, также приложенным к толкателю 17 и представляющим собой сумму усилий возвратных пружин 29 и осевого давления F_AC, образует, если эта разница является положительной, усилие осевого сжатия пакета фрикционных дисков 14, 15 сцепления.

В зависимости от величины крутящего момента, приложенного к входному валу 1b трансмиссии, это усилие сжатия будет достаточным или наоборот, недостаточным для соединения между собой водила 5 и коронной шестерни 7 косозубой передачи. Если крутящий момент на входном валу 1b трансмиссии имеет относительно малую величину по отношению к скорости вращения выходного звена 2b данного модуля, то усилие сжатия фрикционных дисков сцепления будет достаточным, и водило 5 будет жестко связано с коронной шестерней 7, в этой ситуации сателлиты 4 уже больше не могут катиться по венцу коронной шестерни 7 и, следовательно, больше не могут поворачиваться вокруг своих собственных осей E. Следовательно, сателлиты не катятся больше и по планетарной шестерне 3. Таким образом, в данной ситуации обеспечивается жесткое соединение по вращательному движению между входным валом 1b трансмиссии и водилом 5, а следовательно, и прямое зацепление между входным валом 1b и выходным звеном 2b модуля трансмиссии 170b.

Напротив того, если крутящий момент на входном валу 1b трансмиссии относительно велик по отношению к скорости вращения водила 5, то сила сжатия, приложенная к пакету фрикционных дисков 14, 15, оказывается недостаточной для обеспечения жесткого соединения коронной шестерни 7 с водилом 5. В этом случае, поскольку водило 5 стремится остаться неподвижным под действием нагрузки на выходном валу 2b, сателлиты 4 стремятся вести себя как инверсоры движения, т.е. стремятся повернуть коронную шестерню 7 в направлении, противоположном направлению вращения входного вала 1b трансмиссии. Однако этому препятствует колесо 6 с обгонной муфтой таким образом, что коронная шестерня 7 остается неподвижной по отношению к корпусу 9 модуля и водило 5 развивает скорость вращения, которая является промежуточной между скоростью вращения входного вала 1b трансмиссии и нулевой скоростью коронной шестерни 7. В этом случае данный модуль функционирует как понижающий редуктор скорости.

Между двумя этими крайними ситуациями имеется и некоторая промежуточная ситуация, в которой крутящий момент на входном валу 1b имеет величину, которую можно квалифицировать как среднюю по отношению к скорости вращения водила 5. Эта ситуация соответствует некоторому диапазону значений величины крутящего момента на входном валу 1b трансмиссии для заданной величины скорости вращения водила 5 и некоторому диапазону скоростей вращения этого водила 5 для каждого данного значения крутящего момента на входном валу 1b. В этой ситуации сцепление, осуществляемое пакетом фрикционных дисков 14, 15, стремится сохранить состояние, в котором оно находится, т.е. стремится остаться в состоянии соединения дисков, когда оно находится в этом состоянии сцепления, и стремится остаться в состоянии взаимного проскальзывания, когда оно находится в состоянии расцепления.

В частности в том случае, когда сцепление, образованное пакетом фрикционных дисков, обжато, между зубьями сателлитов и зубьями коронной шестерни 7 не передается никаких усилий и, следовательно, исчезает осевая реакция F_AC, связанная именно с процессом передачи усилий в косозубом зацеплении. Это означает, что при включенной высшей передаче понадобится определенное уменьшение скорости вращения или определенное увеличение крутящего момента на входном валу 1b для того, чтобы данный модуль трансмиссии снова перешел на свою низшую передачу. Как только данный модуль снова перешел на свою низшую передачу, вновь появляется осевое усилие F_AC и, следовательно, стабилизируется функционирование данного модуля на его низшей передаче.

Другими словами, при каждом изменении состояния сцепления, образованного пакетом фрикционных дисков 14, 15, осевое усилие F_AC изменяется в направлении, стабилизирующем передаточное отношение данного модуля, включенное в данный момент.

Два модуля 180b и 180c, схематически представленные на фиг.1, в принципе могут быть строго идентичными, включая параметры их регулировки. Однако, как показано в описываемом здесь примере, проиллюстрированном на фиг.1, модуль 180a отличается от двух других модулей 180b и 180c в том, что касается числа инерционных центробежных грузиков 31. В конструкции модуля 180a применено значительно меньшее число этих грузиков, например, три или четыре, тогда как в конструкции модулей 180b и 180c используется тридцать или даже сорок инерционных грузиков. Между инерционными центробежными грузиками модуля 180a располагаются пружины сжатия 158, которые в осевом направлении оказывают давление на толкатель 17 в сторону обжатия сцепления, образованного пакетом фрикционных дисков 14, 15, т.е. в том же самом направлении, что и сами инерционные грузики 31, когда они подвергаются воздействию центробежных сил.

Зато в конструкции модуля 180a исключены возвратные пружины 29, стремящиеся в других модулях разжать или расцепить фрикционное сцепление.

Работа модульной трансмиссии в соответствии с изобретением осуществляется следующим образом.

В первый момент сцепление модуля 180a, образованное пакетом фрикционных дисков 14, 15, обжато усилием пружины 158, а сцепления модулей 180b и 180c, образованные аналогичными пакетами фрикционных дисков 14, 15, разжаты или рассоединены под воздействием возвратных пружин 29 таким образом, что модуль 180a функционирует на прямой передаче или при непосредственном зацеплении, а модули 180b и 180c функционируют в качестве понижающих редукторов. Таким образом, среди двух модулей 180b и 180c именно модуль 180b является тем модулем, где скорость вращения входного вала является наиболее высокой, и передаваемый крутящий момент является самым малым. Именно поэтому этот модуль 180b первым достигает условий, в которых его инерционные центробежные грузики 31 доходят до обжатия фрикционного сцепления из дисков 14, 15 таким образом, что этот модуль 180b переходит в зацепление. Это обстоятельство приводит к уменьшению крутящего момента, передаваемого на следующий за ним модуль 180c, но не к уменьшению скорости его вращения, которая определяется скоростью вращения его выходного звена 2. Таким образом необходимо, чтобы эта скорость возрастала для того, чтобы в предположении постоянства передаваемого крутящего момента инерционные грузики модуля 180c дошли до состояния перевода этого модуля в зацепление с тем, чтобы вся трансмиссия функционировала на третьей передаче, которая является по существу прямой передачей.

В том случае, когда под влиянием величины крутящего момента на входном валу 1 трансмиссии входной модуль 180a функционирует в качестве понижающего редуктора, последующие модули 180b и 180c функционируют еще так, как было описано выше, но с тремя оговорками: 1) поскольку крутящий момент, развиваемый на входном валу 1b, возрастает, переход от первой передачи ко второй требует более значительного усилия со стороны инерционных центробежных грузиков 31 модуля 180b, а это произойдет при более высоком режиме работы двигателя; 2) по этим же соображениям переход со второй передачи на третью потребует более значительного усилия со стороны инерционных центробежных грузиков 31 модуля 180c и, следовательно, осуществится при более высокой скорости вращения выходного звена 2 предыдущего модуля трансмиссии; 3) после осуществления этого перехода со второй передачи на третью скорость вращения двигателя возрастает до тех пор, пока крутящий момент двигателя не уменьшится в достаточной степени (за пределом скорости вращения выходного вала двигателя, при которой крутящий момент двигателя является максимальным, этот крутящий момент двигателя, развиваемый на его валу, уменьшается в функции скорости вращения этого выходного вала) для того, чтобы пружины 158 вызвали переход модуля входной ступени 180a на прямую передачу, которая в этом случае образует четвертую передачу всей трансмиссии в целом.

Таким образом, в соответствии с изобретением реализуется автоматическая трансмиссия, которая функционирует в зависимости от характера вождения, либо с тремя передачами при спокойном и уравновешенном водителе с использованием умеренных режимов работы двигателя, либо при водителе со спортивной манерой вождения, с четырьмя передачами, три первых из которых отличаются от двух первых при спокойном водителе, заставляя двигатель функционировать на режимах, близких к режиму максимальной мощности, которые оптимизируют эксплуатационные характеристики этого двигателя.

Роль инерционных центробежных грузиков 31 входного модуля 180a состоит в увеличении в возрастающей функции скорости вращения выходного вала двигателя порога величины крутящего момента, начиная с которой этот модуль 180a переходит от функционирования на прямой передаче к функционированию в режиме понижающего редуктора. Это обстоятельство исключает возможность перехода модуля 180a к функционированию на пониженной передаче в том случае, когда скорость вращения двигателя уже является относительно высокой.

Благодаря предлагаемым модулям трансмиссии и их взаимному расположению предлагаемая трансмиссия в целом обладает высокими эксплуатационными и технологическими характеристиками, проста по конструкции и обладает особо малыми размерами в осевом направлении. Представленное на фиг.1 расположение модулей предлагаемой трансмиссии может оказаться весьма благоприятным для силового агрегата, предназначенного для переднеприводного автомобиля с продольным расположением двигателя спереди или сзади относительно ведущей оси.

Предлагаемый тип трансмиссии можно использовать также с двигателем, цилиндры которого располагаются горизонтально, в той же плоскости, что и оси Da, Db и Dc описанных выше модулей трансмиссии в соответствии с данным изобретением.

Поскольку предлагаемые модули трансмиссии сами по себе содержат средства управления (имеются в виду инерционные центробежные грузики 31, пружины 158 и 29, упоры 137), отпадает необходимость в реализации специального устройства управления, которое было бы приспособлено ко всей совокупности упомянутых выше модулей трансмиссии.

Таким образом, в основном, достаточно реализовать несколько идентичных или подобных друг другу модулей и прикрепить их друг к другу, например, жестко соединяя между собой их картеры или корпуса 9.

На фиг. 2 представлен другой пример практической реализации силового агрегата автомобиля или аналогичного транспортного средства в соответствии с изобретением.

В представленном примере двигатель данного транспортного средства 183 располагается поперечно, т.е. параллельно осям ведущих колес 213, каждое из которых связано с одним из выходов дифференциала 211. Этот дифференциал может иметь обычную и известную конструкцию. Вход дифференциала 211 образован выходным звеном 2 трансмиссии.

Эта трансмиссия в соответствии с изобретением в данном случае содержит не три, как в описанном выше примере, а четыре модуля, обозначенных на фиг.2 позициями 180a, 180b, 180c и 180d.

Модули 180a, 180b и 180c в данном случае идентичны модулям, представленным на фиг. 1, а модуль 180d идентичен модулям 180b и 180c.

Два модуля 180a и 180b являются соосными между собой и соосными с двигателем 183. Это означает, что выход 2a модуля 180a совпадает с входом 1b модуля 180b.

Кроме того, модули 180c и 180d являются соосными таким образом, что выход 2c модуля 180c совпадает с входом 1d модуля 180d. Общая ось соосных модулей 180a и 180b является параллельной и отстоящей на некоторое расстояние от общей оси соосных модулей 180c и 180d. Выход 2b модуля 180b образован зубчатым колесом, находящимся в зацеплении с другим колесом, образующим вход 1c модуля 180c.

Благодаря такому пространственному расположению между ведущими колесами 213 без затруднений размещается двигатель 183, сцепление 184 и трансмиссия, причем данная схема расположения агрегатов имеет то преимущество, что дифференциал 211 может быть расположен на равных расстояниях от ведущих колес данного транспортного средства.

Пример практической реализации изобретения, представленный на фиг.3, может оказаться предпочтительным в том случае, когда двигатель данного транспортного средства имеет большую осевую длину. Это может быть, например, случай использования шестицилиндрового двигателя внутреннего сгорания с рядным расположением цилиндров.

Здесь представлена трансмиссия с четырьмя модулями 180a, 180b, 180c и 180d, выход 2 образует вход дифференциала 211 обычной конструкции.

Взаимное расположение модулей 180a и 180b идентично их взаимному расположению, показанному на фиг.1.

Выход 2b модуля 180b образован зубчатым колесом, образующим вход 1c модуля 180c. Модуль 180c и модуль 180b располагаются по обе стороны от плоскости зубчатых колес 1c и 2b. Общее расположение модулей 180c, 180d и дифференциала 211 является идентичным расположению аналогичных элементов на фиг. 2.

В примере практической реализации изобретения, представленном на фиг.4, четыре модуля трансмиссии 180a, 180b, 180c и 180d располагаются в порядке, подобном показанному на фиг.1 для модулей 180a, 180b и 180c, однако, оси Da, Db, Dc и Dd вместо того, чтобы располагаться в одной плоскости, располагаются по окружности. Другими словами, оси этих модулей представляют собой четыре образующих одного и того же виртуального цилиндра. Модули 180a и 180b связаны между собой так же, как и на фиг.1 и 3. Модули 180b и 180c связаны между собой так же, как и модули на фиг.1, но это плохо видно на фиг.4, поскольку замаскировано с учетом угла, под которым выполнен приведенный перспективный вид. Модули 180c и 180d связаны между собой зубчатой передачей, содержащей промежуточную шестерню 181, что позволяет зубчатым колесам 1d и 2c, образующим вход модуля 180d и, соответственно, выход модуля 180c, иметь меньший диаметр и не задевать вследствие этого за зубчатые колеса и образующие выход 2a модуля 180a и вход 1b модуля 180b.

Само собой разумеется, что изобретение не ограничивается описанными выше примерами и представленными чертежами.

Все модули данной трансмиссии могут быть идентичными, включая входной модуль 180a таким образом, чтобы реализовать автоматическую трансмиссию, постоянно функционирующую, например, с четырьмя передачами (используются три модуля в соответствии с изобретением) или с пятью передачами (используются четыре аналогичных модуля).

Хотя было бы предпочтительным, чтобы модули трансмиссии функционировали возможно более автономным и самостоятельным образом, можно предусмотреть специальные средства для адресации этим модулям специальной информации или команд в определенных условиях, например, в случае резкого ускорения или резкого торможения данного транспортного средства.

На чертежах не представлены средства крепления трансмиссии к кузову данного транспортного средства, не представлены также возможные средства закрытия чехлами или кожухами элементов трансмиссии, которые могут быть предусмотрены для защиты зубчатых соединений модулей от внешних воздействий. Эти дополнительные средства легко спроектировать даже специалисту обычной средней квалификации.

Можно также располагать предлагаемые модули трансмиссии таким образом, чтобы их оси образовывали между собой углы различной величины.

Формула изобретения

1. Трансмиссия, содержащая по меньшей мере два модуля передачи движения, расположенных механически последовательно на различных осях, и средства управления для реализации каждым модулем одного из по меньшей мере двух передаточных отношений, отличающаяся тем, что она содержит средство механического соединения, связывающее вход одного модуля с выходом другого модуля для последовательного их функционирования, а средства управления распределены в самих модулях таким образом, чтобы по меньшей мере один из модулей имел возможность автономного перехода с одного передаточного отношения на другое.

2. Трансмиссия по п. 1, отличающаяся тем, что оба модуля имеют параллельные между собой оси.

3. Трансмиссия по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит три модуля, установленных на параллельных осях и механически связанных между собой последовательно при помощи средств механического соединения, размещенных между последовательно расположенными модулями.

4. Трансмиссия по п. 3, отличающаяся тем, что последовательно установленными модулями образован прямоугольный каскад.

5. Трансмиссия по п. 3, отличающаяся тем, что последовательно установленными модулями образован каскад, оси модулей которого расположены по окружности.

6. Трансмиссия по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере два из трех модулей соосны между собой.

7. Трансмиссия по одному из пп. 1 - 6, отличающаяся тем, что по меньшей мере один из модулей включает дифференциальное зубчатое зацепление с тремя вращающимися элементами, введенными в зацепление друг с другом при помощи косых зубьев, колесо с обгонной муфтой, препятствующее повороту одному из вращающихся элементов в обратном направлении, средство управления, выполненное в виде фрикционного сцепления и средства воздействия на фрикционное сцепление в направлении его сжатия, а для передачи на фрикционное сцепление в направлении его разжатия осевого усилия, образованного зубчатым зацеплением с косыми зубьями, один из трех вращающихся элементов установлен с возможностью перемещения в осевом направлении таким образом, чтобы упомянутое осевое усилие в состоянии сжатия фрикционного сцепления было по меньшей мере частично уничтожено.

8. Трансмиссия по п. 7, отличающаяся тем, что средство воздействия на фрикционное сцепление имеет инерционные центробежные грузики.

9. Трансмиссия по п. 7 или 8, отличающаяся тем, что средство воздействия на фрикционное сцепление имеет упругое средство.

10. Силовой агрегат для автомобиля или аналогичного ему транспортного средства, содержащий двигатель и трансмиссию, отличающийся тем, что трансмиссия выполнена в соответствии с пп. 1 - 9.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4