Семискоростная трансмиссия с двойным сцеплением, имеющая улучшенную компоновку
Изобретение относится к многоскоростной трансмиссии с двойным сцеплением. Трансмиссия соединена с входным элементом двигателя и имеет выходной раздаточный механизм, первый и второй входные валы трансмиссии, первый и второй промежуточные валы, множество копланарных наборов шестерен и множество передающих крутящий момент устройств. Первый и второй входные валы трансмиссии поддерживаются с возможностью вращения в корпусе трансмиссии комбинацией шариковых и игольчатых подшипников. Первый и второй промежуточные валы поддерживаются с возможностью вращения в корпусе трансмиссии множеством упорных подшипников. Передающие крутящий момент устройства включают в себя множество синхронизирующих узлов и узел двойного сцепления. Трансмиссия обеспечивает между входным элементом и выходным элементом, по меньшей мере, одно передаточное отношение заднего хода и множество передаточных отношений переднего хода. Достигается улучшение компоновки многоступенчатой трансмиссии. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 2 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к трансмиссиям, а более конкретно к компактной, многоскоростной трансмиссии с двойным сцеплением, имеющей три оси для установления семи или более передач.
Уровень техники
В данном разделе изложена только дополнительная информация, относящаяся к настоящему описанию, и может составлять или не составлять предшествующий уровень техники.
В обычной многоскоростной трансмиссии, имеющей промежуточные валы и копланарные наборы шестерен, используются шестерни промежуточных валов с разными, предназначенными для этого парами или наборами шестерен для достижения каждого передаточного отношения переднего хода. Соответственно, общее количество шестерен, требуемых в такой обычной конструкции, в два раза больше количества скоростей переднего хода, плюс три для заднего хода. Это неизбежно влечет за собой большое количество требуемых пар шестерен, особенно в трансмиссиях, которые имеют относительно большое количество передаточных отношений переднего хода.
Хотя существующие трансмиссии успешно справляются со своим предназначением, необходимость в новых и улучшенных конфигурациях трансмиссий, которые демонстрируют улучшенную производительность, особенно с точки зрения эффективности, быстроты реагирования и плавности и улучшенной компоновки, прежде всего уменьшенного размера и веса, является, по существу, постоянной. Таким образом, в данной области техники существует необходимость в трансмиссии, имеющей улучшенную компоновку и в то же время обеспечивающей требуемые передаточные отношения и диапазоны крутящих моментов.
Раскрытие изобретения
В настоящем изобретении предлагается трансмиссия, имеющая входной элемент, выходной элемент, первый и второй валы, первый и второй промежуточные валы, множество копланарных наборов шестерен и множество передающих крутящий момент устройств. Передающие крутящий момент устройства включают в себя множество синхронизирующих узлов и узел двойного сцепления. Трансмиссия выполнена с возможностью обеспечения, по меньшей мере, одного передаточного отношения заднего хода и множества передаточных отношений переднего хода между входным элементом и выходным элементом.
В одном аспекте настоящего изобретения трансмиссия включает в себя шесть копланарных наборов шестерен.
В другом аспекте настоящего изобретения два из шести копланарных наборов шестерен выполнены с возможностью обеспечения двух передаточных чисел каждый, а два других из шести копланарных наборов шестерен выполнены с возможностью обеспечения одного передаточного числа каждый.
В еще одном аспекте настоящего изобретения трансмиссия включает в себя четыре синхронизирующих узла, приводимых четырьмя узлами из направляющей и вилки.
В еще одном аспекте настоящего изобретения четыре синхронизирующих узла включают в себя четыре двухходовых синхронизатора.
В еще одном аспекте настоящего изобретения трансмиссия выполнена с возможностью обеспечения, по меньшей мере, семи передаточных отношений переднего хода.
В еще одном аспекте настоящего изобретения трансмиссия включает в себя корпус трансмиссии, узел двойного сцепления, первый, второй, третий, четвертый и пятый наборы шестерен, первый входной элемент трансмиссии, второй входной элемент трансмиссии, первый промежуточный вал, второй промежуточный вал и четыре синхронизирующих узла.
В еще одном аспекте настоящего изобретения узел двойного сцепления имеет корпус сцепления, соединяемый с маховиком двигателя. Корпус сцепления поддерживается с возможностью вращения в корпусе трансмиссии первым узлом шариковых подшипников.
В другом аспекте настоящего изобретения первый набор шестерен включает в себя первую шестерню в зацеплении с первой частью второй шестерни и третью шестерню в зацеплении со второй частью второй шестерни. Второй набор шестерен включает в себя первую шестерню в зацеплении со второй шестерней и третьей шестерней. Третий набор шестерен включает в себя первую шестерню в зацеплении со второй шестерней и третьей шестерней. Четвертый набор шестерен включает в себя первую шестерню в зацеплении со второй шестерней. Пятый набор шестерен включает в себя первую шестерню в зацеплении со второй шестерней.
В еще одном аспекте настоящего изобретения первый входной элемент трансмиссии имеет первую концевую часть, поддерживаемую с возможностью вращения в корпусе трансмиссии вторым узлом шариковых подшипников, и вторую концевую часть - первым узлом игольчатых подшипников.
В еще одном аспекте настоящего изобретения первый узел игольчатых подшипников расположен рядом со второй торцевой стенкой корпуса трансмиссии вблизи узла двойного сцепления.
В другом аспекте настоящего изобретения каждая из первой шестерни третьего, четвертого и пятого набора шестерен закреплена с возможностью вращения для общего вращения с первым входным элементом трансмиссии.
В другом аспекте настоящего изобретения второй узел шариковых подшипников расположен рядом с первой торцевой стенкой корпуса трансмиссии.
В еще одном аспекте настоящего изобретения второй входной элемент трансмиссии имеет первую концевую часть, поддерживаемую с возможностью вращения в корпусе трансмиссии вторым узлом игольчатых подшипников, и вторую концевую часть - третьим узлом шариковых подшипников.
В другом аспекте настоящего изобретения второй узел игольчатых подшипников расположен между вторым узлом шариковых подшипников и третьим узлом шариковых подшипников.
В еще одном аспекте настоящего изобретения третий узел шариковых подшипников выровнен в осевом направлении и концентричен первому узлу игольчатых подшипников.
В другом аспекте настоящего изобретения каждая из первой шестерни первого и второго набора шестерен закреплены с возможностью вращения для общего вращения со вторым входным элементом трансмиссии.
В еще одном аспекте настоящего изобретения второй входной элемент трансмиссии концентричен первому входному элементу трансмиссии и, по меньшей мере, окружает первый входной элемент трансмиссии.
В другом аспекте настоящего изобретения первый промежуточный вал поддерживается с возможностью вращения в корпусе трансмиссии первым и вторым набором упорных подшипников и разнесен от и параллелен первому и второму входному элементу трансмиссии.
В другом аспекте настоящего изобретения каждая из третьей шестерни первого набора шестерен, третьей шестерни второго набора шестерен, третьей шестерни третьего набора шестерен и второй шестерни четвертого набора шестерен выполнена с возможностью выборочного соединения для общего вращения с первым промежуточным валом.
В другом аспекте настоящего изобретения второй промежуточный вал поддерживается с возможностью вращения в корпусе трансмиссии третьим и четвертым набором упорных подшипников и разнесен от и параллелен первому и второму входным элементам трансмиссии. Каждая из второй шестерни первого набора шестерен и второй шестерни второго набора шестерен выполнена с возможностью выборочного соединения для общего вращения со вторым промежуточным валом.
В еще одном аспекте настоящего изобретения четыре синхронизирующих узла выборочно соединяют, по меньшей мере, одну из шестерен первого, второго, третьего, четвертого и пятого наборов шестерен с, по меньшей мере, одним из первого входного элемента трансмиссии, второго входного элемента трансмиссии, первого промежуточного вала и второго промежуточного вала. Выборочное приведение в действие узла двойного сцепления соединяет корпус двойного сцепления с, по меньшей мере, одним из первого элемента и второго входного элемента трансмиссии, а выборочное приведение в действие, по меньшей мере, одного из четырех синхронизирующих узлов устанавливает, по меньшей мере, одно из семи передаточных отношений переднего хода.
Вышеприведенные особенности и преимущества, а также другие особенности и преимущества настоящего изобретения станут понятными из последующего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения при их рассмотрении вместе с прилагаемыми чертежами.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой вид в поперечном разрезе семискоростной трансмиссии с двойным сцеплением согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
Со ссылкой на фиг.1 многоскоростная трансмиссия обозначена в общем ссылочной позицией 10. Трансмиссия 10 соединена с входным элементом 12 двигателя и включает в себя выходной элемент или шестерню 14. В настоящем варианте осуществления входной элемент 12 двигателя представляет собой коленчатый вал двигателя, а выходной элемент 14 - шестерню, однако специалистам в данной области техники ясно, что входным элементом 12 может быть элемент, отличный от вала, а выходной элемент 14 может быть элементом, таким как вал, отличным от шестерни.
Входной элемент 12 двигателя постоянно соединен с двигателем (не показан) или другой производящей крутящий момент машиной для обеспечения приводящего крутящего момента к входному элементу 12. Выходной элемент 14, или шестерня, посредством вращения приводит дифференциальный узел 15, расположенный в корпусе 16. Дифференциальный узел 15 передает крутящий момент, обеспеченный выходным элементом 14, в конечном итоге, к паре ходовых колес (не показаны).
Трансмиссия 10 также включает в себя корпус 18, который, по меньшей мере, частично, вмещает зубчатый перебор 20. Зубчатый перебор 20 включает в себя различные валы или элементы, копланарные взаимно зацепляющиеся наборы шестерен, узел двойного сцепления и выборочно зацепляемые синхронизаторы, как будет описано ниже. Например, зубчатый перебор 20 включает в себя первый входной вал трансмиссии, или элемент 22, второй вал, или элемент 24, первый промежуточный вал 26 и второй промежуточный вал 28. Второй входной вал трансмиссии, или элемент 24, представляет собой полый вал, который концентричен и перекрывает первый входной вал трансмиссии или элемент 22. Первый промежуточный вал 26 и второй промежуточный вал 28 каждый разнесены и параллельны первому и второму входным валам 22, 24 трансмиссии. Первый и второй валы 22, 24 определяют первую ось вращения, первый промежуточный вал 26 определяет вторую ось вращения, а второй промежуточный вал 28 определяет третью ось вращения.
Первый входной вал 22 трансмиссии поддерживается в корпусе 18 множеством подшипников. Множество подшипников, которые обеспечивают поддержание с возможностью вращения первого вала 22, включает в себя пару шариковых подшипников 29 и множество игольчатых подшипников 30. Шариковые подшипники 29 обеспечивают ограничение радиального и осевого перемещения вала 22 и расположены рядом с торцевой стенкой 88 корпуса 18 трансмиссии. Игольчатые подшипники 30 обеспечивают ограничение радиального перемещения вала в поперечном валу 22 направлении. Кроме того, нагрузка в валу 22 передается через игольчатые подшипники 30 и через второй вал 24 ко второму набору шариковых подшипников 31. Таким образом, игольчатые подшипники 30 выровнены в осевом направлении со вторым набором шариковых подшипников 31 для оптимальной передачи нагрузки. Второй набор шариковых подшипников 31 прикреплен к и передает нагрузку в обоих, первом и втором валах 22 и 24, к стенке 48 корпуса 16 трансмиссии. Третий набор шариковых подшипников 33 расположен рядом с входным элементом 12 и предназначен для выравнивания в осевом направлении первого вала 22 с входным элементом 12. Третий набор шариковых подшипников 33 выполнен с возможностью ограничения радиального перемещения первого вала 22.
Второй вал 24 также поддерживается в корпусах 18 и 16 множеством подшипников. Множество подшипников, которые обеспечивают поддержание с возможностью вращения второго вала 24, включает в себя первое множество игольчатых подшипников 35, второй набор шариковых подшипников 31 и четвертый набор шариковых подшипников 37. Игольчатые подшипники 35 обеспечивают ограничение радиального перемещения вала в поперечном валу 24 направлении. Игольчатые подшипники 35 выровнены в осевом направлении вдоль первого вала 22 с копланарным набором 50 шестерен. Шариковые подшипники 31 и 37 обеспечивают ограничение радиального и осевого перемещения вала 24 и размещены в корпусе 16.
Первый и второй промежуточные валы 26 и 28 поддерживаются с возможностью вращения в корпусе 18 трансмиссии множеством упорных или конических роликовых подшипников 41. Упорные подшипники 41 расположены на обоих концах первого и второго промежуточных валов 26, 28, как показано на фиг.1. Упорные подшипники 41 обеспечивают ограничение радиального и осевого перемещения первого и второго промежуточных валов 26 и 28.
Узел 32 двойного сцепления подсоединен между входным элементом 12 и первым и вторым валами 22, 24. Узел 32 двойного сцепления включает в себя корпус 34 сцепления, соединенный для общего вращения с маховиком 36. Маховик 36 жестко соединен с входным элементом 12 для общего вращения с ним. Корпус 34 сцепления вместе с маховиком 36 и входным элементом/валом 12 передает приводящий крутящий момент от двигателя (не показан) к наборам шестерен трансмиссии 10. Кроме того, узел 32 двойного сцепления, как известно в данной области техники, имеет первый и второй элементы сцепления или ступицы (не показаны). Элементы сцепления вместе с корпусом 34 сцепления выполнены с возможностью образования фрикционного сцепления, которое известно в данной области техники как двойное сцепление. Более конкретно, элементы сцепления и корпус 34 сцепления имеют фрикционные диски (не показаны), установленные на них или иным образом соединенные с ними, которые взаимодействуют для образования фрикционного сцепления. Например, один из элементов сцепления соединен для общего вращения с первым валом или элементом 22, а второй элемент сцепления соединен для общего вращения со вторым валом или элементом 24. Таким образом, выборочное введение в зацепление одного из элементов сцепления с корпусом 34 сцепления соединяет входной элемент 12 для общего обращения с первым валом 22. Выборочное введение в зацепление другого элемента сцепления с корпусом 34 сцепления соединяет входной элемент 12 для общего обращения со вторым валом 24.
Зубчатый перебор 20 также включает в себя множество копланарных зацепляющихся наборов 40, 50, 60, 70 и 80 шестерен. Зубчатый перебор 20 преимущественно обеспечивает уменьшенную осевую длину «L» трансмиссии 10. Как будет описано ниже, осевая длина «L» трансмиссии 10 уменьшена, например, путем взаимного размещения отдельных шестерен наборов шестерен и других элементов на промежуточных валах. Более конкретно, например, фоническое колесо 38 для обеспечения цели датчику скорости (не показан), чтобы определять число оборотов второго промежуточного вала 28, жестко закреплено на промежуточном валу 28. Фоническое колесо 38 расположено на втором промежуточном валу 28 так, что фоническое колесо 38 выровнено в осевом направлении с шариковыми подшипниками 31. Это осевое выравнивание или размещение поверх шариковых подшипников 31 фонического колеса 38 уменьшает до минимума осевую длину «L» трансмиссии 10.
Копланарный набор 40 шестерен включает в себя шестерню 42 и шестерню 44. Шестерня 42 закреплена с возможностью вращения и соединена для общего вращения со вторым валом 24. Шестерня 44 является выборочно соединяемой для общего вращения со вторым промежуточным валом 28 и зацепляется с шестерней 42. Когда шестерня 44 не соединена со вторым промежуточным валом 28, шестерня 44 поддерживается для свободного вращения вокруг второго промежуточного вала 28 множеством сепараторных и роликовых подшипников 43. Следует понимать, что шестерня 42 может быть отдельной зубчатой конструкцией, закрепленной на втором валу 24, или зубьями/пазами шестерни, выполненными на внешней поверхности второй вала 24, не выходя за пределы объема настоящего изобретения. Набор 40 шестерен расположен вблизи стенки 48 корпуса 16 трансмиссии, то есть на передней части или боковой стороне трансмиссии 10, вблизи узла 32 двойного сцепления.
Копланарный набор 50 шестерен включает в себя шестерню 52 и шестерню 56. Шестерня 52 закреплена с возможностью вращения и соединена для общего вращения со вторым валом 24 и зацепляется с шестерней 54 и шестерней 56. Шестерня 54 является выборочно соединяемой для общего вращения со вторым промежуточным валом 28. Когда шестерня 54 не соединена со вторым промежуточным валом 28, шестерня 54 поддерживается для свободного вращения вокруг второго промежуточного вала 28 множеством сепараторных и роликовых подшипников 43. Шестерня 56 является выборочно соединяемой для общего вращения с первым промежуточным валом 26. Набор 50 шестерен расположен рядом с набором 40 шестерен на противоположной стороне набора 40 шестерен, чем сторона набора 40 шестерен, которая противоположна двойному сцеплению 32.
Копланарный набор 60 шестерен включает в себя шестерню 62, шестерню 64 и шестерню 66. Шестерня 62 закреплена с возможностью вращения и соединена для общего вращения с первым валом 22 и зацепляется с шестерней 64 и шестерней 66. Шестерня 64 является выборочно соединяемой для общего вращения со вторым промежуточным валом 28. Когда шестерня 64 не соединена со вторым промежуточным валом 28, шестерня 64 поддерживается для свободного вращения вокруг второго промежуточного вала 28 множеством сепараторных и роликовых подшипников 43. Шестерня 66 является выборочно соединяемой для общего вращения с первым промежуточным валом 26. Когда шестерня 66 не соединена с первым промежуточным валом 26, шестерня 66 поддерживается для свободного вращения вокруг первого промежуточного вала 26 множеством сепараторных и роликовых подшипников 45. Набор 60 шестерен расположен рядом с набором 50 шестерен на противоположной стороне набора 50 шестерен, чем сторона набора 50 шестерен, которая противоположна набору 40 шестерен.
Копланарный набор 70 шестерен включает в себя шестерню 72 и шестерню 74. Шестерня 72 закреплена с возможностью вращения и соединена для общего вращения с первым валом 22 и зацепляется с шестерней 74. Шестерня 74 является выборочно соединяемой для общего вращения с первым промежуточным валом 26. Когда шестерня 74 не соединена с первым промежуточным валом 26, шестерня 74 поддерживается для свободного вращения вокруг первого промежуточного вала 26 множеством сепараторных и роликовых подшипников 45. Набор 70 шестерен расположен рядом с набором 60 шестерен на противоположной стороне набора 60 шестерен, чем сторона набора 60 шестерен, которая противоположна набору 50 шестерен.
Копланарный набор 80 шестерен включает в себя шестерню 82 и шестерню 84. Шестерня 82 закреплена с возможностью вращения и соединена для общего вращения с первым валом 22 и зацепляется с шестерней 84. Шестерня 84 является выборочно соединяемой для общего вращения со вторым промежуточным валом 28. Когда шестерня 84 не соединена со вторым промежуточным валом 28, шестерня 84 поддерживается для свободного вращения вокруг второго промежуточного вала 28 множеством сепараторных и роликовых подшипников 43. Набор 80 шестерен размещен между набором 70 шестерен и торцевой стенкой 88 корпуса 18 трансмиссии.
Шестерня 90 заднего хода является выборочно соединяемой для общего вращения с первым промежуточным валом 26 и зацепляется с участком 92 шестерни заднего хода ступенчатой шестерни 44. Когда шестерня 90 заднего хода не соединена с первым промежуточным валом 26, шестерня 90 заднего хода поддерживается для свободного вращения вокруг первого промежуточного вала 26 множеством сепараторных и роликовых подшипников 45. Участок 92 шестерни заднего хода шестерни 44 закреплен для общего вращения с шестерней 44 и может иметь другой шаг зубьев шестерни, чем шаг зубьев шестерни 44, как требуется, для обеспечения передачи заднего хода. Шестерня 90 заднего хода расположена между набором 50 шестерен и торцевой стенкой 48.
Кроме того, раздаточный механизм 100 первого промежуточного вала закреплен с возможностью вращения и соединен для общего вращения с первым промежуточным валом 26. Раздаточный механизм 110 второго промежуточного вала закреплен с возможностью вращения и соединен для общего вращения со вторым промежуточным валом 28. Раздаточный механизм 100 первого промежуточного вала выполнен с возможностью зацепления с выходным элементом 14, а раздаточный механизм 110 второго промежуточного вала выполнен с возможностью зацепления с выходным элементом 14. Однако раздаточный механизм 100 первого промежуточного вала и раздаточный механизм 110 второго промежуточного вала не зацепляются друг с другом. Раздаточный механизм 100 первого промежуточного вала расположен между шестерней 90 заднего хода и торцевой стенкой 48 корпуса 18 трансмиссии. Раздаточный механизм 110 второго промежуточного вала расположен между шестерней 44 и торцевой стенкой 48 корпуса 18 трансмиссии. Выходной элемент 14 копланарен раздаточным механизмам 100, 110 первого и второго промежуточных валов.
Для перевода трансмиссии 10 в режим парковки, который предотвращает вращение выходного элемента 14, предусмотрена парковочная шестерня 112. Парковочная тормозная шестерня 112 соединена с первым промежуточным валом 26 для общего вращения с ним. В качестве альтернативы, в настоящем изобретении предполагается размещение неподвижным образом парковочной тормозной шестерни на втором промежуточном валу 28 для выполнения функции режима парковки. Парковочная тормозная шестерня 112 расположена на первом промежуточном валу 26 так, что парковочная тормозная шестерня 112 выровнена в осевом направлении с шариковыми подшипниками 31. Это осевое выравнивание или размещение поверх шариковых подшипников 31 шестерни 112 уменьшает до минимума осевую длину «L» трансмиссии 10.
Трансмиссия 10 дополнительно включает в себя множество выполненных с возможностью выборочного введения в зацепление синхронизирующих узлов 150, 152, 154 и 156. Синхронизаторы 150, 152, 154 и 156 представляют собой двусторонние синхронизаторы и в общем включают в себя вилку переключения передач (не показана), которая перемещается в двух направлениях с помощью привода (не показан) в, по меньшей мере, два положения в зацеплении и нейтральное или положение расцепления. В настоящем варианте осуществления изобретения синхронизатор 150 выполнен с возможностью выборочного приведения в действие для соединения шестерни 44 для общего вращения со вторым промежуточным валом 28, а синхронизатор 150 выполнен с возможностью выборочного приведения в действие для соединения шестерни 54 для общего вращения со вторым промежуточным валом 28. Синхронизатор 150 закреплен на втором промежуточному валу 28 и размещен между шестернями 44 и 54. Синхронизатор 152 выполнен с возможностью выборочного приведения в действие для соединения для общего вращения шестерни 90 заднего хода с первым промежуточным валом 26 и выполнен с возможностью выборочного приведения в действие для соединения для общего вращения шестерни 56 с первым промежуточным валом 26. Синхронизатор 152 закреплен на первом промежуточном валу 26 и размещен между шестерней 56 и шестерней 90 заднего хода. Синхронизатор 154 выполнен с возможностью выборочного приведения в действие для соединения для общего вращения шестерни 64 со вторым промежуточным валом 28 и выполнен с возможностью выборочного приведения в действие для соединения для общего вращения шестерни 84 со вторым промежуточным валом 28. Синхронизатор 154 закреплен на втором промежуточному валу 28 и размещен между шестернями 64 и 84. Предпочтительно, шестерня 72 из набора 70 шестерен расположена на первом валу 22 так, что шестерня 72 выровнена в осевом направлении с, по меньшей мере, частью синхронизатора 154. Это осевое выравнивание или размещение поверх, по меньшей мере, части синхронизатора 154 шестерни 72 из набора 70 шестерен уменьшает до минимума осевую длину «L» трансмиссии 10. Синхронизатор 156 выполнен с возможностью выборочного приведения в действие для соединения для общего вращения шестерни 66 с первым промежуточным валом 26 и выполнен с возможностью выборочного приведения в действие для соединения для общего вращения шестерни 74 с первым промежуточным валом 26. Синхронизатор 156 закреплен на первом промежуточном валу 26 и размещен между шестернями 66 и 74. Предпочтительно, синхронизатор 156 расположен на первом промежуточном валу 26 так, что синхронизатор 156 выровнен в осевом направлении с, по меньшей мере, частью шестерни 72 из набора 70 шестерен. Это осевое выравнивание или размещение поверх, по меньшей мере, части шестерни 72 из набора 70 шестерен синхронизатора 156 уменьшает до минимума осевую длину «L» трансмиссии 10.
Трансмиссия 10 обеспечивает передачу крутящего момента от входного вала 12 к выходному зубчатому элементу 14 с, по меньшей мере, семью отношениями крутящих моментов переднего хода и, по меньшей мере, одним отношением крутящих моментов заднего хода. Каждое из отношений крутящих моментов переднего хода и отношения крутящих моментов заднего хода достигается путем выборочного введения в зацепление узла 32 двойного сцепления и одного или более синхронизирующих узлов 150, 152, 154 и 156. Специалисты в данной области техники легко поймут, что с каждым отношением крутящих моментов связано свое передаточное отношение.
Следует отметить, что каждый отдельный набор 40, 50, 60, 70 и 80 шестерен обеспечивает одно или более передаточных отношений переднего и/или заднего хода при выборочном введении в зацепление синхронизирующих узлов 150, 152, 154 и 156. Следует также отметить, что конкретное передаточное отношение переднего или заднего хода можно обеспечить различными комбинациями синхронизатора и соответствующего набора шестерен, не выходя за пределы объема настоящего изобретения.
Например, для установления отношения крутящих моментов заднего хода приводится в действие двойное сцепление 32 и синхронизатор 152. Двойное сцепление 32 соединяет входной элемент 12 со вторым валом 24. Синхронизатор 152 соединяет шестерню 90 заднего хода с первым промежуточным валом 26. Более конкретно, входной крутящий момент от входного вала 12 передается посредством узла 32 двойного сцепления ко второму валу 24 посредством шестерни 42 к шестерне 44, посредством шестерен 44 и 92 к шестерне 90 заднего хода, от шестерни 90 к первому промежуточному валу 26 посредством синхронизатора 152 к раздаточному механизму 100 первого промежуточного вала и от раздаточного механизма 100 первого промежуточного вала к выходному элементу 14.
Для установления первого отношения крутящего момента переднего хода (т.е. первой передачи) приводится в действие двойное сцепление 32 и синхронизатор 154. Двойное сцепление 32 соединяет входной элемент 12 с первым валом 22. Синхронизатор 154 соединяет шестерню 84 со вторым промежуточным валом 28. Входной крутящий момент от входного элемента передается посредством узла 32 двойного сцепления к первому валу 22, к шестерне 82. Шестерня 82 передает крутящий момент к шестерне 84, которая передает крутящий момент ко второму промежуточному валу 28 через синхронизатор 154 и к раздаточному механизму 110 второго промежуточного вала, а затем от раздаточного механизма 110 второго промежуточного вала к выходному элементу 14.
Для установления второго отношения крутящего момента переднего хода (т.е. второй передачи) приводится в действие двойное сцепление 32 и синхронизатор 150. Двойное сцепление 32 соединяет входной элемент 12 со вторым валом 24, который вращает шестерню 42. Синхронизатор 150 соединяет шестерню 44 со вторым промежуточным валом 28. Таким образом, входной крутящий момент от входного элемента 12 передается посредством узла 32 двойного сцепления ко второму валу 24 через шестерню 42 к шестерне 44, от шестерни 44 к синхронизатору 150, от синхронизатора 150 ко второму промежуточному валу 28 и от второго промежуточного вала 28 к раздаточному механизму 110 второго промежуточного вала и выходному элементу 14.
Для установления третьего отношения крутящего момента переднего хода (т.е. третьей передачи) приводится в действие двойное сцепление 32 и синхронизатор 156. Двойное сцепление 32 соединяет входной элемент 12 с первым валом 22, который вращает шестерню 72. Синхронизатор 156 соединяет шестерню 74 с первым промежуточным валом 26. Таким образом, входной крутящий момент от входного элемента 12 передается посредством узла 32 двойного сцепления к первому валу 22, через шестерню 72 к шестерне 74, посредством шестерни 74 к синхронизатору 156, от синхронизатора 156 к первому промежуточному валу 26 и от первого промежуточного вала 26 к раздаточному механизму 100 первого промежуточного вала, а затем от раздаточного механизма 100 первого промежуточного вала к выходному элементу 14.
Для установления четвертого отношения крутящего момента переднего хода (т.е. четвертой передачи) приводится в действие двойное сцепление 32 и синхронизатор 152. Двойное сцепление 32 соединяет входной элемент 12 со вторым валом 24, который вращает шестерню 52. Синхронизатор 152 соединяет шестерню 56 с первым промежуточным валом 26. Таким образом, входной крутящий момент от входного элемента 12 передается посредством узла 32 двойного сцепления ко второму валу 24 к шестерне 52, затем от шестерни 52 к шестерне 56, от шестерни 56 к синхронизатору 152, от синхронизатора 152 к первому промежуточному валу 26, от первого промежуточного вала 26 к раздаточному механизму 100 первого промежуточного вала, а затем от раздаточного механизма 100 первого промежуточного вала к выходному элементу 14.
Для установления пятого отношения крутящего момента переднего хода (т.е. пятой передачи) приводится в действие двойное сцепление 32 и синхронизатор 156. Двойное сцепление 32 соединяет входной элемент 12 с первым валом 22, который вращает шестерню 62. Синхронизатор 156 соединяет шестерню 66 с первым промежуточным валом 26. Входящий крутящий момент от входного элемента 12 передается посредством узла 32 двойного сцепления к первому валу 22, от первого вала 22 к шестерне 62, от шестерни 62 к шестерне 66, от шестерни 66 к первому промежуточному валу 26 через синхронизатор 156, к раздаточному механизму 100 первого промежуточного вала и от раздаточного механизма 100 первого промежуточного вала к выходному элементу 14.
Для установления шестого отношения крутящего момента переднего хода (т.е. шестой передачи) приводится в действие двойное сцепление 32 и синхронизатор 150. Двойное сцепление 32 соединяет входной элемент 12 со вторым валом 24, который вращает шестерню 52. Синхронизатор 150 соединяет шестерню 54 со вторым промежуточным валом 28. Таким образом, входной крутящий момент от входного элемента 12 передается посредством узла 32 двойного сцепления ко второму валу 24, к шестерне 52, затем от шестерни 52 к шестерне 54, от шестерни 54 к синхронизатору 150, от синхронизатора 150 ко второму промежуточному валу 28, от второго промежуточного вала 28 к раздаточному механизму 110 второго промежуточного вала, а затем от раздаточного механизма 110 второго промежуточного вала к выходному элементу 14.
Для установления седьмого отношения крутящего момента переднего хода (т.е. седьмой передачи) приводится в действие двойное сцепление 32 и синхронизатор 154. Двойное сцепление 32 соединяет входной элемент 12 с первым валом 22, который вращает шестерню 62. Синхронизатор 154 соединяет шестерню 64 со вторым промежуточным валом 28. Входящий крутящий момент от входного элемента 12 передается посредством узла 32 двойного сцепления к первому валу 22, от первого вала 22 к шестерне 62, от шестерни 62 к шестерне 64, от шестерни 64 ко второму промежуточному валу 28 через синхронизатор 154, к раздаточному механизму 110 второго промежуточного вала и от раздаточного механизма 110 второго промежуточного вала к выходному элементу 14.
В настоящем изобретении предполагается, что разнообразные отношений крутящего момента (т.е. отношение крутящего момента выходного элемента 14 к входному элементу 12) и различные передачи могут быть достигнуты посредством выбора количества зубьев шестерен трансмиссии 10. Настоящее изобретение имеет множество преимуществ над предшествующим уровнем техники. Например, применение четырех синхронизаторов допускает использование четырех направляющих, причем на каждой направляющей по одной вилке. Таким образом, получена трансмиссия, имеющая более упрощенную систему приведения в действие и управления, уменьшенную массу и стоимость и улучшенную компоновку.
Несмотря на то что были описаны подробно предпочтительные варианты осуществления изобретения, специалистам в области техники, к которой относится это изобретение, будут очевидны различные альтернативные конструкции и варианты осуществления для использования изобретения, находящиеся в рамках объема прилагаемой формулы изобретения.
1. Трансмиссия, содержащая: корпус трансмиссии; узел двойного сцепления, имеющий корпус сцепления, выполненный с возможностью соединения с маховиком двигателя и поддерживаемый с возможностью вращения в корпусе трансмиссии первым узлом шариковых подшипников; первый, второй, третий, четвертый и пятый набор шестерен, причем первый набор шестерен включает в себя первую шестерню в зацеплении со второй шестерней и третью шестерню в зацеплении со второй шестерней, второй набор шестерен включает в себя первую шестерню в зацеплении со второй шестерней и третьей шестерней, третий набор шестерен включает в себя первую шестерню в зацеплении со второй шестерней и третьей шестерней, четвертый набор шестерен включает в себя первую шестерню в зацеплении со второй шестерней, пятый набор шестерен включает в себя первую шестерню в зацеплении со второй шестерней; первый входной элемент трансмиссии, имеющий первую концевую часть, поддерживаемую с возможностью вращения в корпусе трансмиссии вторым узлом шариковых подшипников, и вторую концевую часть - первым узлом игольчатых подшипников, при этом каждая из первой шестерни третьего, четвертого и пятого набора шестерен закреплена с возможностью вращения для общего вращения с первым входным элементом трансмиссии; второй входной элемент трансмиссии, имеющий первую концевую часть, поддерживаемую с возможностью вращения в корпусе трансмиссии вторым узлом игольчатых подшипников, и вторую концевую часть - третьим узлом шариковых подшипников, причем третий узел шариковых подшипников выровнен в осевом направлении и концентричен первому узлу игольчатых подшипников, при этом каждая из первой шестерни первого и второго наборов шестерен закреплена с возможностью вращения для общего вращения со вторым входным элементом трансмиссии, причем второй входной элемент трансмиссии концентричен первому входному элементу трансмиссии и, по меньшей мере, частично окружает первый входной элемент трансмиссии; первый промежуточный вал, поддерживаемый с возможностью вращения в корпусе трансмиссии первым и вторым набором упорных подшипников и разнесенный от и параллельный первому и второму входным элементам трансмиссии, при этом каждая из третьей шестерни первого набора шестерен, третьей шестерни второго набора шестерен, третьей шестерни третьего набора шестерен и второй шестерни четвертого набора шестерен выполнена с возможностью выборочного соединения для общего вращения с первым промежуточным валом; второй промежуточный вал, поддерживаемый с возможностью вращения в корпусе трансмиссии третьим и четвертым набором упорных подшипников и разнесенный от и параллельный первому и второму входным элементам трансмиссии, причем каждая из второй шестерни первого набора шестерен и второй шестерни второго набора шестерен выполнена с возможностью выборочного соединения для общего вращения со вторым промежуточным валом; четыре синхронизирующих узла для выборочного соединения, по меньшей мере, одной из шестерен первого, второго, третьего, четвертого и пятого наборов шестерен с, по меньшей мере, одним из первого входного элемента трансмиссии, второго входного элемента трансмиссии, первого промежуточного вала и второго промежуточного вала, при этом выборочное приведение в действие узла двойного сцепления соединяет корпус двойного сцепления с, по меньшей мере, одним из первого и второго входных элементов трансмиссии, а выборочное приведение в действие, по меньшей мере, одного из четырех синхронизирующих узлов устанавливает, по меньшей мере, одно из семи передаточных отношений переднего хода.
2. Трансмиссия по п.1, в которой второй узел шариковых подшипников расположен рядом с первой торцевой стенкой корпуса трансмиссии.
3. Трансмиссия по п.1, в которой первый узел игольчатых подшипников расположен рядом со второй торцевой стенкой корпуса трансмиссии вблизи узла двойного сцепления.
4. Трансмиссия по п.1, в которой второй узел игольчатых подшипников расположен между вторым узлом шариковых подшипников, который расположен рядом с первой торцевой стенкой корпуса трансмиссии, и третьим узлом шариковых подшипников, который выровнен в осевом направлении и концентричен первому узлу игольчатых подшипников.
5. Трансмиссия по п.1, в которой первый набор упорных подшипников расположен у первого конца первого промежуточного вала, а второй набор упорных подшипников расположен у второго конца первого промежуточного вала.
6. Трансмиссия по п.1, в которой третий набор упорных подшипников расположен у первого конца второго промежуточного вала, а четвертый набор упорных подшипников расположен у второго конца второго промежуточного вала.
7. Трансмиссия по п.1, дополнительно содержащая фоническое колесо, жестко соединенное со вторым промежуточным валом и выровненное в осевом направлении с третьим узлом шариковых подшипников.
8. Трансмиссия по п.1, в которой первый из четырех синхронизирующих узлов выборочно соединяет, по меньшей мере, одну из второй шестерни первого набора шестерен и второй шестерни второго набора шестерен со вторым промежуточным валом.
9. Трансмиссия по п.8, в которой второй из четырех синхронизирующих узлов выборочно соединяет, по меньшей мере, одну из третьей шестерни первого набора шестерен и третьей шестерни второго набора шестерен с первым промежуточным валом.
10. Трансмиссия по п.9, в которой третий из четырех синхронизирующих узлов выборочно соединяет, по меньшей мере, одну из второй шестерни третьего набора шестерен и второй шестерни пятого набора шестерен со вторым промежуточным валом.
11. Трансмиссия по п.10, в которой четвертый из четырех синхронизирующих узлов выборочно соединяет, по меньшей мере, одну из третьей шестерни третьего набора шестерен и второй шестерни четвертого набора шестерен с первым промежуточным валом.
12. Трансмиссия по п.1, в которой первый набор шестерен расположен рядом с узлом двойного сцепления, второй набор шестерен расположен рядом с первым набором шестерен, третий набор шестерен расположен рядом со вторым набором шестерен, четвертый набор шестерен расположен рядом с третьим набором шестерен и пятый набор шестерен расположен рядом с четвертым набором шестерен.
13. Трансмиссия по п.12, в которой узел двойного сцепления включает в себя первое сцепление и второе сцепление, при этом второе сцепление выполнено с возможностью выборочного соединения входного элемента со вторым соединительным элементом, а четыре синхронизирующих узла включают в себя первый синхронизирующий узел для выборочного соединения второй шестерни первого набора шестерен со вторым промежуточным валом для установления второго передаточного числа.
14. Трансмиссия по п.13, в которой узел двойного сцепления включает в себя первое сцепление и второе сцепление, при этом второе сцепление выполнено с возможностью выборочного соединения входного элемента со вторым соединительным элементом, а четыре синхронизирующих узла включают в себя первый синхронизирующий узел для выборочного соединения второй шестерни второго набора шестерен со вторым промежуточным валом для установления шестого передаточного числа.
15. Трансмиссия по п.14, в которой узел двойного сцепления включает в себя первое сцепление и второе сцепление, при этом второе сцепление выполнено с возможностью выборочного соединения входного элемента со вторым соединительным элементом, а четыре синхронизирующих узла включают в себя второй синхронизирующий узел для выборочного соединения третьей шестерни первого набора шестерен с первым промежуточным валом для установления передаточного числа заднего хода.
16. Трансмиссия по п.15, в которой узел двойного сцепления включает в себя первое сцепление и второе сцепление, при этом второе сцепление выполнено с возможностью выборочного соединения входного элемента со вторым соединительным элементом, а четыре синхронизирующих узла включают в себя второй синхронизирующий узел для выборочного соединения третьей шестерни второго набора шестерен с первым промежуточным валом для установления четвертого передаточного числа.
17. Трансмиссия по п.16, в которой узел двойного сцепления включает в себя первое сцепление и второе сцепление, при этом первое сцепление выполнено с возможностью выборочного соединения входного элемента с первым соединительным элементом, а четыре синхронизирующих узла включают в себя третий синхронизирующий узел для выборочного соединения второй шестерни третьего набора шестерен со вторым промежуточным валом для установления седьмого передаточного числа.
18. Трансмиссия по п.17, в которой узел двойного сцепления включает в себя первое сцепление и второе сцепление, при этом первое сцепление выполнено с возможностью выборочного соединения входного элемента с первым соединительным элементом, а четыре синхронизирующих узла включают в себя третий синхронизирующий узел для выборочного соединения второй шестерни пятого набора шестерен со вторым промежуточным валом для установления первого передаточного числа.
19. Трансмиссия по п.18, в которой узел двойного сцепления включает в себя первое сцепление и второе сцепление, при этом первое сцепление выполнено с возможностью выборочного соединения входного элемента с первым соединительным элементом, а четыре синхронизирующих узла включают в себя четвертый синхронизирующий узел для выборочного соединения третьей шестерни третьего набора шестерен с первым промежуточным валом для установления пятого передаточного числа.
20. Трансмиссия по п.19, в которой узел двойного сцепления включает в себя первое сцепление и второе сцепление, при этом первое сцепление выполнено с возможностью выборочного соединения входного элемента с первым соединительным элементом, а четыре синхронизирующих узла включают в себя четвертый синхронизирующий узел для выборочного соединения второй шестерни четвертого набора шестерен с первым промежуточным валом для установления третьего передаточного числа.
21. Трансмиссия по п.1, дополнительно содержащая раздаточный механизм первого промежуточного вала, закрепленный на первом промежуточном валу для общего вращения с первым промежуточным валом, и раздаточный механизм второго промежуточного вала, закрепленный на втором промежуточном валу для общего вращения со вторым промежуточным валом, при этом раздаточные механизмы первого и второго промежуточных валов передают крутящий момент от, по меньшей мере, одного из первого и второго промежуточных валов к выходному элементу.
22. Трансмиссия по п.21, в которой выходной элемент представляет собой шестерню, которая входит в зацепление с каждым из раздаточных механизмов первого и второго промежуточных валов.
23. Трансмиссия, содержащая: корпус трансмиссии; узел двойного сцепления, имеющий корпус сцепления, выполненный с возможностью соединения с маховиком двигателя и поддерживаемый с возможностью вращения в корпусе трансмиссии первым узлом шариковых подшипников; первый, второй, третий, четвертый и пятый набор шестерен, при этом первый набор шестерен включает в себя первую шестерню в зацеплении с первой частью второй шестерни и третью шестерню в зацеплении со второй частью второй шестерни, второй набор шестерен включает в себя первую шестерню в зацеплении со второй шестерней и третьей шестерней, третий набор шестерен включает в себя первую шестерню в зацеплении со второй шестерней и третьей шестерней, четвертый набор шестерен включает в себя первую шестерню в зацеплении со второй шестерней, пятый набор шестерен включает в себя первую шестерню в зацеплении со второй шестерней; первый входной элемент трансмиссии, имеющий первую концевую часть, поддерживаемую с возможностью вращения в корпусе трансмиссии вторым узлом шариковых подшипников, и вторую концевую часть - первым узлом игольчатых подшипников, причем первый узел игольчатых подшипников расположен рядом со второй торцевой стенкой корпуса трансмиссии вблизи узла двойного сцепления, при этом каждая из первой шестерни третьего, четвертого и пятого набора шестерен закреплена с возможностью вращения для общего вращения с первым входным элементом трансмиссии, а второй узел шариковых подшипников расположен рядом с первой торцевой стенкой корпуса трансмиссии; второй входной элемент трансмиссии, имеющий первую концевую часть, поддерживаемую с возможностью вращения в корпусе трансмиссии вторым узлом игольчатых подшипников, и вторую концевую часть - третьим узлом шариковых подшипников, причем второй узел игольчатых подшипников расположен между вторым узлом шариковых подшипников и третьим узлом шариковых подшипников, при этом третий узел шариковых подшипников выровнен в осевом направлении и концентричен первому узлу игольчатых подшипников, причем каждая из первой шестерни первого и второго наборов шестерен закреплена с возможностью вращения для общего вращения со вторым входным элементом трансмиссии, при этом второй входной элемент трансмиссии концентричен первому входному элементу трансмиссии и, по меньшей мере, частично окружает первый входной элемент трансмиссии; первый промежуточный вал, поддерживаемый с возможностью вращения в корпусе трансмиссии первым и вторым набором упорных подшипников и разнесенный от и параллельный первому и второму входным элементам трансмиссии, причем каждая из третьей шестерни первого набора шестерен, третьей шестерни второго набора шестерен, третьей шестерни третьего набора шестерен и второй шестерни четвертого набора шестерен выполнена с возможностью выборочного соединения для общего вращения с первым промежуточным валом; второй промежуточный вал, поддерживаемый с возможностью вращения в корпусе трансмиссии третьим и четвертым набором упорных подшипников и разнесенный от и параллельный первому и второму входным элементам трансмиссии, при этом каждая из второй шестерни первого набора шестерен и второй шестерни второго набора шестерен выполнена с возможностью выборочного соединения для общего вращения со вторым промежуточным валом; четыре синхронизирующих узла для выборочного соединения, по меньшей мере, одной из шестерен первого, второго, третьего, четвертого и пятого наборов шестерен с, по меньшей мере, одним из первого входного элемента трансмиссии, второго входного элемента трансмиссии, первого промежуточного вала и второго промежуточного вала, причем выборочное приведение в действие узла двойного сцепления соединяет корпус двойного сцепления с, по меньшей мере, одним из первого и второго входных элементов трансмиссии, а выборочное приведение в действие, по меньшей мере, одного из четырех синхронизирующих узлов устанавливает, по меньшей мере, одно из семи передаточных отношений переднего хода.
