Модуль главной передачи
Изобретение относится к модульной системе главной передачи для транспортного средства. Модуль выполнен с возможностью адаптации на выбор в виде первого модуля или второго модуля. Первый модуль и второй модуль содержат: первый колесный вал и второй колесный вал, межколесный дифференциал с приводным соединением с первым колесным валом и со вторым колесным валом, ступень конических зубчатых колес с приводным соединением с межколесным дифференциалом и промежуточный вал с приводным соединением со ступенью конических зубчатых колес. Промежуточный вал, ступень конических зубчатых колес, первый колесный вал, второй колесный вал и/или межколесный дифференциал первого модуля и второго модуля выполнены одинаково. Первый модуль включает адаптирующую передачу, в частности планетарную передачу с передаточным отношением, превышающим 1, имеющую приводное соединение с промежуточным валом и расположенную соосно промежуточному валу. Промежуточный вал выполнен с возможностью привода только через адаптирующую передачу. Достигается компактный способ интеграции адаптирующей передачи. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к модулю главной передачи транспортного средства.
Трансмиссия транспортного средства может включать главную передачу. Если силовой агрегат расположен продольно, главная передача перенаправляет момент привода на колесные валы под углом 90°. Если силовой агрегат расположен поперечно, перенаправлять момент привода не нужно и передача крутящего момента может быть реализована с помощью цилиндрических зубчатых колес. Главная передача со ступенью конических зубчатых колес для транспортного средства хозяйственного назначения описана, например, в патенте DE 10043622 А1.
При переоборудовании трансмиссий с традиционным двигателем внутреннего сгорания в трансмиссии с (центральным) электроприводом может потребоваться предусмотреть в трансмиссии дополнительную адаптирующую передачу (понижающую передачу). Адаптирующая передача понижает частоту вращения электропривода.
Однако наличие отдельной адаптирующей передачи может иметь недостаток в виде необходимости дополнительного монтажного пространства. Кроме того, недостатками могут быть дополнительные затраты на адаптирующую передачу и общая высокая стоимость затрат на единицу адаптирующей передачи в транспортных средствах с электроприводом из-за малого до нынешнего времени числа изделий.
Из DE 102010061217 А1 известен модуль оси, в котором ротор электрической машины соединен с валом с малым коническим зубчатым колесом ступени конических зубчатых колес без возможности вращения. Дополнительно двигатель внутреннего сгорания соединен с валом с малым коническим зубчатым колесом через планетарную передачу.
В основе изобретения лежит задача предусмотреть малозатратный и/или компактный способ интеграции адаптирующей передачи, в частности, в транспортном средстве с электроприводом.
Поставленная задача решается созданием модуля главной передачи по независимому пункту формулы изобретения. Предпочтительные дополнительные варианты осуществления изобретения перечислены в зависимых пунктах формулы изобретения и в описании.
Модуль главной передачи, в частности, представляет собой модуль передачи задней оси. Модуль главной передачи предусмотрен для транспортного средства, предпочтительно с электроприводом, предпочтительно для транспортного средства хозяйственного назначения (например, грузового автомобиля или микроавтобуса). Модуль главной передачи включает первый колесный вал и второй колесный вал, выполненные с возможностью приводного соединения с колесами транспортного средства. Модуль главной передачи включает межколесный дифференциал с приводным соединением с первым колесным валом и со вторым колесным валом. Модуль главной передачи включает ступень конических зубчатых колес с приводным соединением с межколесным дифференциалом. Модуль главной передачи включает промежуточный вал с приводным соединением со ступенью конических зубчатых колес. Модуль главной передачи включает адаптирующую передачу, в частности, планетарную передачу с передаточным отношением неравным 1, предпочтительно превышающим 1, имеющую приводное соединение с промежуточным валом и расположенную соосно промежуточному валу. Для приведения в действие колес промежуточный вал выполнен с возможностью привода только (единственно) через адаптирующую передачу.
В частности, адаптирующая передача может представлять собой передачу с положительным или отрицательным передаточным отношением.
Для этого с целью получения передаточного отношения, которое не может быть обеспечено с помощью одной только ступени конических зубчатых колес, адаптирующую передачу интегрируют непосредственно в модуль главной передачи, предпочтительно в виде планетарной передачи с передаточным отношением более 1. Максимальное передаточное отношение, которое из-за физических ограничений позволяет реализовать без значительного сокращения срока службы одна только ступень конических зубчатых колес, составляет около 5,5. Однако необходимое передаточное отношение может быть значительно выше, например, может находиться в диапазоне от 6 до 25. Такое передаточное отношение может быть достигнуто при условии, что передаточное отношение адаптирующей передачи, интегрированной в модуль главной передачи, дополнительно будет превышать 1. Интеграция адаптирующей передачи непосредственно в модуль главной передачи, с одной стороны, экономит монтажное пространство, так как избавляет от необходимости интеграции отдельной адаптирующей передачи между силовым агрегатом и главной передачей. С другой стороны, это открывает возможность применения для главной передачи модульной системы, которая позволяет либо оснащать адаптирующей передачей транспортные средства с центральным электроприводом, либо не оснащать адаптирующей передачей транспортные средства с центральным двигателем внутреннего сгорания. Применение модульной системы позволит значительно снизить производственные издержки.
При этом следует, в частности, подчеркнуть, что межколесный дифференциал, колесные валы, ступень конических зубчатых колес, промежуточный вал и адаптирующая передача фактически интегрированы в одном общем модуле, а именно в модуле главной передачи. При этом адаптирующая передача, в частности, не прифланцовывается непосредственно к (например, центральному) электроприводу и/или, к примеру, не крепится жестко к раме между электроприводом и модулем главной передачи.
В частности, ступень конических зубчатых колес может включать конические зубчатые колеса с прямыми, косыми или круговыми (спиральными или гипоидными) зубьями.
Здесь используются выражения «неравный 1» или «более 1», что означает существенное отличие передаточного отношения от 1 (например, в области первого знака после запятой). Т. е. имеющееся с учетом допустимой погрешности передаточное отношение, например, 1,001 не соответствует требованию «неравный 1»/«более 1».
В отношении выражения «более 1» дополнительно следует учитывать, что к нему также относятся отрицательные значения передаточного отношения соответствующих передач, в результате чего в дополнение к передаточному отношению более 1 происходит изменение направления вращения. На это изменение направления вращения может указывать, например, знак минус («-») перед значением передаточного отношения i для передачи с отрицательным передаточным отношением.
Выражение «Для приведения в действие колес промежуточный вал выполнен с возможностью привода только через адаптирующую передачу» означает, что момент привода колес всегда передается к промежуточному валу через адаптирующую передачу: иными словами, в любом рабочем состоянии, в котором колеса приводятся в движение через промежуточный вал, момент привода передается к промежуточному валу через адаптирующую передачу.
Также возможно, чтобы модуль главной передачи включал первичный вал, который выполнен с возможностью соединения с карданным валом, предпочтительно приводимым в действие силовым агрегатом, например, электроприводом.
Дополнительно может быть предусмотрено наличие у модуля главной передачи фланца с приводным соединением с первичным валом модуля главной передачи и/или адаптирующей передачи.
Предпочтительно, чтобы ступень конических зубчатых колес могла включать малое коническое зубчатое колесо и ведомое коническое зубчатое колесо, которые входят друг с другом в зацепление. В частности, малое коническое зубчатое колесо может быть расположено на промежуточном валу и соединено с ним без возможности вращения или выполнено с возможностью такого соединения.
Ступень конических зубчатых колес может также перенаправлять усилие на колесные валы под углом около 90°.
Предпочтительно, чтобы модуль главной передачи мог быть выполнен в виде модуля главной передачи транспортного средства хозяйственного назначения, в частности, модуля передачи задней оси транспортного средства хозяйственного назначения.
В частности, модуль главной передачи может быть выполнен для соединения с центральным и/или ориентированным вдоль транспортного средства силовым агрегатом, предпочтительно с электроприводом.
Предпочтительно, чтобы адаптирующая передача была предусмотрена без жесткого крепления на транспортном средстве или без возможности такого крепления, а также без фланцевого крепления непосредственно к электродвигателю или без возможности такого крепления.
В наиболее предпочтительном варианте осуществления изобретения солнечная шестерня планетарной передачи жестко присоединена к корпусу (например, к картеру адаптирующей передачи). В качестве альтернативы или дополнительно первичный вал модуля главной передачи имеет прямое приводное соединение с коронной шестерней планетарной передачи. В качестве альтернативы или дополнительно водило планетарной передачи имеет прямое приводное соединение с промежуточным валом.
В одном из вариантов осуществления изобретения водило планетарной передачи жестко присоединена к корпусу (например, к картеру адаптирующей передачи). В качестве альтернативы или дополнительно первичный вал модуля главной передачи имеет прямое приводное соединение с солнечной шестерней планетарной передачи. В качестве альтернативы или дополнительно коронная шестерня планетарной передачи имеет прямое приводное соединение с промежуточным валом.
В одном из дополнительных вариантов осуществления изобретения коронная шестерня планетарной передачи жестко присоединена к корпусу (например, к картеру адаптирующей передачи). В качестве альтернативы или добавочно первичный вал модуля главной передачи имеет прямое приводное соединение с солнечной шестерней планетарной передачи. В качестве альтернативы или дополнительно водило планетарной передачи имеет прямое приводное соединение с промежуточным валом.
В одном из вариантов осуществления изобретения модуль главной передачи дополнительно включает картер главной передачи, в котором размещаются первый колесный вал, второй колесный вал, межколесный дифференциал, ступень конических зубчатых колес и частично промежуточный вал. Дополнительно модуль главной передачи включает картер адаптирующей передачи, в котором устанавливаются адаптирующая передача и частично промежуточный вал и который монтируется на картере главной передачи. Таким образом реализуется модульность, позволяющая предусматривать адаптирующую передачу как необязательный компонент, если картер адаптирующей передачи монтируется на картере главной передачи.
В другом варианте осуществления изобретения первый колесный вал, второй колесный вал, межколесный дифференциал, ступень конических зубчатых колес, промежуточный вал и адаптирующая передача интегрированы в балку оси и/или смонтированы в ней (друг в друга). В качестве альтернативы или дополнительно картер главной передачи и картер адаптирующей передачи интегрированы в балку оси.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения общее передаточное отношение адаптирующей передачи и ступени конических зубчатых колес находится в диапазоне от 6 до 15, в частности, от 6 до 12, предпочтительно от 7 до 8. Это позволяет получить передаточное отношение, в частности, необходимое в транспортных средствах хозяйственного назначения при использовании электропривода.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения адаптирующая передача имеет прямое приводное соединение с промежуточным валом и/или промежуточный вал имеет прямое приводное соединение со ступенью конических зубчатых колес.В качестве альтернативы или дополнительно ступень конических зубчатых колес имеет прямое приводное соединение с межколесным дифференциалом и/или межколесный дифференциал имеет прямое приводное соединение с первым колесным валом и со вторым колесным валом.
В наиболее предпочтительном варианте осуществления изобретения промежуточный вал выполнен заодно с малым коническим зубчатым колесом ступени конических зубчатых колес (например, в виде вала с малым коническим зубчатым колесом).
Помимо этого, изобретение относится к модульной системе главной передачи для транспортного средства, в частности, для транспортного средства хозяйственного назначения. Модульная система главной передачи включает модуль главной передачи в соответствии с раскрытым здесь описанием, причем модуль главной передачи выполнен с возможностью адаптации на выбор в виде первого модуля главной передачи (к примеру, для соединения с электроприводом) или второго модуля главной передачи (например, для соединения с двигателем внутреннего сгорания). Промежуточный вал, ступень конических зубчатых колес, первый колесный вал, второй колесный вал и/или межколесный дифференциал первого модуля главной передачи и второго модуля главной передачи выполнены одинаково (являются унифицированными деталями). Только первый модуль главной передачи включает адаптирующую передачу.
Преимуществом является возможность значительно снизить издержки на производство первого и второго модулей главной передачи за счет применения большого количества унифицированных деталей. Это позволит производить даже небольшие партии модулей главной передачи эффективно в отношении затрат. В частности, это может иметь значение при переходе от транспортных средств с двигателем внутреннего сгорания и соответствующей главной передачей к транспортным средствам с электродвигателем(ями) и адаптированной соответствующим образом главной передачей.
Предпочтительно, чтобы только первый модуль главной передачи включал первичный вал, имеющий приводное соединение с адаптирующей передачей.
В одном из примеров осуществления изобретения картер первого модуля главной передачи и второго модуля главной передачи выполнены одинаково (являются унифицированными деталями).
В другом примере осуществления изобретения только первый модуль главной передачи включает картер адаптирующей передачи. В качестве альтернативы или дополнительно второй модуль главной передачи включает крышку, в частности, чашу малой шестерни, закрывающую, главным образом, выступающую из картера главной передачи область промежуточного вала. Крышка отличается от картера адаптирующей передачи. В крышке не размещается, в частности, передача.
В предпочтительном примере осуществления изобретения картер главной передачи включает монтажную зону, выполненную с возможностью монтажа на выбор картера адаптирующей передачи первого модуля главной передачи или крышки (например, чаши малой шестерни) второго модуля главной передачи. В качестве альтернативы или дополнительно монтажная зона картера адаптирующей передачи и монтажная зона крышки выполнены одинаково (например, с одинаковой монтажной посадкой, одинаковым центровочным диаметром, одинаковым диаметром окружности центров отверстий и/или одинаковым диаметром окружности центров болтовых отверстий).
В другом варианте осуществления изобретения по меньшей мере один подшипник первого колесного вала, второго колесного вала, межколесного дифференциала и/или промежуточного вала первого модуля главной передачи и второго модуля главной передачи выполнены одинаково (унифицированные детали). В качестве альтернативы или дополнительно по меньшей мере один уплотнитель, в частности, уплотнитель картера главной передачи, картера первого модуля главной передачи и второго модуля главной передачи выполнен одинаково (унифицированная деталь). В качестве альтернативы или дополнительно фланец первого модуля главной передачи и второго модуля главной передачи для привода модуля главной передачи выполнен одинаково (унифицированная деталь).
В частности, фланец первого модуля главной передачи может иметь приводное соединение (например, через первичный вал) с адаптирующей передачей. Фланец второго модуля главной передачи может иметь прямое приводное соединение с промежуточным валом.
В другом варианте осуществления изобретения первый модуль главной передачи выполнен для соединения, в частности, с центральным и/или ориентированным вдоль транспортного средства электроприводом.
В другом варианте осуществления второй модуль главной передачи выполнен для соединения, в частности, с центральным и/или ориентированным вдоль транспортного средства двигателем внутреннего сгорания.
Данное изобретение дополнительно относится к транспортному средству, предпочтительно к транспортному средству хозяйственного назначения. Такое транспортное средство имеет, в частности, центральный и/или ориентированный вдоль транспортного средства силовой агрегат, предпочтительно электропривод. Транспортное средство включает описанный здесь модуль главной передачи.
В одном из примеров осуществления изобретения транспортное средство представляет собой чисто транспортное средство с электроприводом. В другом примере осуществления изобретения транспортное средство представляет собой гибридное транспортное средство (например, серийно выпускаемый гибрид) с электродвигателем(ями) и двигателем внутреннего сгорания.
В другом примере осуществления изобретения транспортное средство может представлять собой, например, транспортное средство хозяйственного назначения (к примеру, микроавтобус, грузовой автомобиль, автомобиль коммунального назначения, такой как мусоровоз и т.д.) и включать двигатель внутреннего сгорания. Из соображений прочности ступень конических зубчатых колес может иметь передаточное отношение менее максимального передаточного отношения (например, в диапазоне от 2 до 4). В этом случае для повышения передаточного отношения до необходимого общего передаточного числа (например, от 5 до 8) может быть использована адаптирующая передача.
Описанные выше предпочтительные варианты осуществления и признаки изобретения можно комбинировать друг с другом в любом сочетании. Другие детали и преимущества данного изобретения описываются ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. На них показаны:
Фиг. 1 Принципиальная схема одной из форм исполнения модуля главной передачи;
Фиг. 2 Принципиальная схема одной из дополнительных форм исполнения модуля главной передачи;
Фиг. 3 Схематическое изображение сечения формы исполнения модуля главной передачи согласно фиг. 2;
Фиг. 4 Принципиальная схема одной из дополнительных других форм исполнения модуля главной передачи;
Фиг. 5 Принципиальная схема одной из дополнительных других форм исполнения модуля главной передачи;
Фиг. 6 Принципиальная схема одной из дополнительных других форм исполнения модуля главной передачи; и
Фиг. 7 Схематическое изображение сечения формы исполнения модуля главной передачи согласно фиг. 6.
Изображенные на фигурах варианты осуществления изобретения совпадают по меньшей мере частично, так что аналогичные или идентичные детали обозначены одинаковыми номерами позиций и в качестве пояснений к ним даются ссылки на описание других вариантов осуществления либо, соответственно, на другие фигуры во избежание повторений. В частности, идентичные номера позиций в данном раскрытии указывают на одинаковые элементы (с одинаковой конструкцией или с одинаковым действием). Само собой разумеется, под идентичными номерами позиций могут использоваться только одинаковые или аналогично действующие элементы. Номера позиций, две последние цифры которых одинаковые, но отличаются сотнями (например, 16, 116, 216), указывают на элементы с аналогичным или одинаковым действием, которые, в частности, имеют разную конструкцию.
Данное раскрытие основано, среди прочего, на информации о том, что адаптирующая или понижающая передача может быть интегрирована непосредственно в модуль главной передачи. Главная передача представляет собой передачу, встроенную в приводную ось. Для реализации адаптирующей передачи она может быть выполнена с возможностью, например, прямого фланцевого соединения с промежуточным валом, приводящим в действие ступень конических зубчатых колес. Это позволит достигнуть больших значений передаточного отношения, реализовать которые только за счет ступени конических зубчатых колес адаптирующей передачи невозможно.
При использовании одного или нескольких электродвигателей в качестве привода транспортного средства это обеспечит возможность достижения необходимого передаточного отношения, более высокого по сравнению с приводами от двигателя внутреннего сгорания. Такое решение, в частности, выгодно тем, что позволит предусмотреть модульную систему для установки модулей главной передачи для привода от электродвигателя и для установки модулей главной передачи для привода от двигателя внутреннего сгорания. Предлагается предусмотреть такую модульную систему главной передачи, в которой используется максимально возможное количество унифицированных деталей. Дополнительно модульная система главной передачи должна обеспечивать возможность установки первого модуля главной передачи с присоединенной адаптирующей передачей и второго модуля главной передачи без адаптирующей передачи. Расположенная в картере адаптирующая передача может быть предусмотрена, например, в качестве альтернативы крышке промежуточного вала, чтобы альтернативно образовать первый модуль главной передачи или второй модуль главной передачи. Преимуществом такого подхода является снижение производственных издержек в целом и возможность изготовления, в частности, доступных по цене модулей главной передачи для транспортных средств с электроприводом даже небольшими партиями, так как при изготовлении будет использовано множество унифицированных деталей от традиционных, все еще широко изготавливаемых в нынешнее время главных передач для соединения с двигателем внутреннего сгорания.
На фиг. 1 показана принципиальная схема модуля 10 главной передачи. Модуль 10 главной передачи может быть использован, например, в качестве модуля привода задней оси в транспортном средстве хозяйственного назначения, к примеру, в грузовом автомобиле или микроавтобусе. В частности, модуль 10 главной передачи предусмотрен для применения с электроприводом 12, как показано на фиг. 1 в качестве примера.
В показанном варианте осуществления изобретения модуль 10 главной передачи включает один первичный вал 14, одну адаптирующую передачу 16, один промежуточный вал 18, одну ступень 20 конических зубчатых колес, один межколесный дифференциал 22 (подробно не изображен) и два колесных вала 24А, 24В. Дополнительно модуль 10 главной передачи имеет картер 26 главной передачи и картер 27 адаптирующей передачи.
Электроприводом 12, например, у грузового автомобиля, может быть центральный электродвигатель, расположенный, например, в центральной части транспортного средства. В микроавтобусе электропривод 12 может быть расположен в передней части транспортного средства, в центральной части транспортного средства или в задней части транспортного средства.
Электропривод 12 соединен с модулем 10 главной передачи приводным валом 28 без установки между ними адаптирующей передачи. В частности, приводной вал 28 соединен с фланцем 30 без возможности вращения, который, в свою очередь, располагается на первичном валу 14 без возможности вращения.
От промежуточной установки отдельного редуктора между электроприводом 12 и модулем главной 10 передачи можно отказаться, так как интегрированная в модуль 10 главной передачи адаптирующая передача 16 вместе со ступенью 20 конических зубчатых колес обеспечивает требуемое передаточное отношение. В некоторых вариантах осуществления между приводным валом 28 и первичным валом 14 могут быть предусмотрены другие приводные валы, например, карданный вал.
Адаптирующая передача 16 установлена соосно промежуточному валу 18. Первичный вал 14 имеет приводное соединение с адаптирующей передачей 16. Адаптирующая передача 16 имеет приводное соединение с промежуточным валом 18. Передаточное отношение адаптирующей передачи 16 не равно 1, в частности, больше 1.
Адаптирующая передача 16 приводит в движение ступень 20 конических зубчатых колес через промежуточный вал 18. Ступень 20 конических зубчатых колес включает малое коническое зубчатое колесо 36 и ведомое коническое зубчатое колесо 38. Малое коническое зубчатое колесо 36 входит в зацепление с ведомым коническим зубчатым колесом 38. Ступень 20 конических зубчатых колес перенаправляет через межколесный дифференциал 22 приходящее от промежуточного вала 18 усилие на колесные валы 24А, 24В под углом около 90°. Промежуточный вал 18 расположен соосно первичному валу 14. Первичный вал 14 и промежуточный вал 18 продолжаются вдоль транспортного средства. В некоторых вариантах осуществления изобретения промежуточный вал 18 и малое коническое зубчатое колесо 36 ступени 20 конических зубчатых колес могут представлять собой цельную конструкцию в форме вала с малым коническим зубчатым колесом. Ступень 20 конических зубчатых колес может включать, например, конические зубчатые колеса с прямыми, косыми или круговыми (спиральными или гипоидными) зубьями.
Колесные валы 24А, 24В приводят в движение колеса 40. Межколесный дифференциал 22 может известным образом обеспечивать уравнивание частоты вращения двух колес 40. В частности, в этом случае колесо 40 приводится в движение первым колесным валом 24А, а второе колесо 40 приводится в движение вторым колесным валом 24В.
Картер 26 главной передачи вмещает первичный вал 18 (частично), ступень 20 конических зубчатых колес, межколесный дифференциал 22 и колесные валы 24А, 24В. Картер 27 адаптирующей передачи вмещает первичный вал 10 (частично), адаптирующую передачу 16 и промежуточный вал 18 (частично). Вместе картер 26 главной и картер 27 адаптирующей передач образуют картер модуля главной передачи. В частности, картер 27 адаптирующей передачи включает монтажную зону 27А, присоединенную к монтажной зоне 26А картера 26 главной передачи.
На фиг. 2 показана принципиальная схема модуля 110 главной передачи. На фиг. 3 представлено сечение схематического изображения модуля 110 главной передачи. В отличие от модуля 10 главной передачи, показанного на фиг. 1, в модуле 110 главной передачи более детально специфицирована конфигурация адаптирующей передачи, имеющей вид планетарной передачи 116.
Планетарная передача 116 включает коронную шестерню 132, сателлиты 133, водило 134 и солнечную шестерню 135. Коронная шестерня 132 закреплена на первичном валу 114 без возможности вращения. Водило 134 соединено с промежуточным валом 118 без возможности вращения. Солнечная шестерня 135 прикреплена к картеру 127 адаптирующей передачи без возможности вращения. Вращение первичного вала 114 приводит к вращению коронной шестерни 132. Коронная шестерня 132 вращает сателлиты 133, которые вращаются вокруг неподвижной солнечной шестерни 135 и при этом вращают водило 134. Водило 134, в свою очередь, вращает промежуточный вал 118.
Передаточное отношение планетарной передачи 116 превышает 1. В частности, планетарная передача 116 может обеспечивать передаточное отношение до 13 (для одноступенчатой планетарной передачи) и до 35 (для многоступенчатой планетарной передачи (ступенчатая планетарная передача)). Тем самым, эта планетарная передача 116 представляет собой адаптирующую передачу, обеспечивающую вместе с передаточным отношением ступени 20 конических зубчатых колес общее необходимое передаточное отношение между приводным валом 28 (электродвигателем 12) и колесными валами 24А, 24В. В частности, общее передаточное отношение планетарной передачи 116 и ступени 20 конических зубчатых колес превышает значение 5,0, которое из-за физических ограничений не может быть обеспечено только с помощью ступени 20 конических зубчатых колес.
Планетарная передача 116 и ступень 20 конических зубчатых колес вместе могут обеспечивать передаточное отношение приблизительно до 70 (для одноступенчатой планетарной передачи) и приблизительно до 190 (для многоступенчатой планетарной передачи (ступенчатая планетарная передача)). При использовании с электродвигателем 12 общее передаточное отношение может, в частности, находиться в диапазоне от 6 до 15, предпочтительно от 7 до 8, причем передаточное отношение планетарной передачи 16 может находиться в диапазоне от 1 до 2.
На фиг. 3 показано, что первичный вал 114 установлен в картер 127 адаптирующей передачи (см. фиг. 2) в подшипники 141, 142 с возможностью вращения. Промежуточный вал 18 установлен в картер 127 адаптирующей передачи в подшипники 143, 144 и в картер 26 главной передачи в подшипник 145 с возможностью вращения. Межколесный дифференциал 22 установлен в картер 26 главной передачи в подшипники 146, 147 с возможностью вращения. Картер 26 главной передачи включает другие элементы, такие как, например, уплотнители и т.д. Картер 26 главной и картер 127 адаптирующей передач могут быть установлены друг в друга в не изображенной балке оси.
На фиг. 4 показана принципиальная схема модуля 210 главной передачи, в которой используются другие конфигурации планетарной передачи, отличающиеся от изображенных на фиг. 2 и 3.
Планетарная передача 216 включает коронную шестерню 232, сателлиты 233, водило 234 и солнечную шестерню 235. Солнечная шестерня 235 закреплена на первичном валу 214 без возможности вращения. Коронная шестерня 232 соединена с промежуточным валом 18 без возможности вращения. Водило 234 соединено с картером 227 адаптирующей передачи без возможности вращения. Вращение первичного вала 14 приводит к вращению солнечной шестерни 235. Вращение солнечной шестерни 235 приводит к вращению сателлитов 233, которые вращаются на неподвижном водиле 235. Сателлиты 233, каждый из которых вращается вокруг своей оси, вращают коронную шестерню 232. Коронная шестерня 232, в свою очередь, вращает промежуточный вал 18.
На фиг. 5 показана принципиальная схема модуля 310 главной передачи, в которой используются другие конфигурации планетарной передачи.
Планетарная передача 316 включает коронную шестерню 332, сателлиты 333, водило 334 и солнечную шестерню 335. Солнечная шестерня 335 закреплена на первичном валу 314 без возможности вращения. Первичный вал 314 и солнечная шестерня 335 могут быть выполнены как первичный вал 214 и солнечная шестерня 235 (см. фиг. 4). Водило 334 соединено с промежуточным валом 18 без возможности вращения. Коронная шестерня 332 прикреплена к картеру 327 адаптирующей передачи без возможности вращения. Вращение первичного вала 314 приводит к вращению солнечной шестерни 335 и, тем самым, сателлитов 333. Вращающиеся сателлиты 333 вращаются внутри неподвижной коронной шестерни 332 вокруг общей центральной оси и при этом вращают водило 334. Водило 334, в свою очередь, вращает промежуточный вал 18.
На фиг. 6 показана принципиальная схема модуля 410 главной передачи, а на фиг. 7 схематически изображено сечение модуля 410 главной передачи. В отличие от модулей 10, 110, 210 и 310 главной передачи в модуле 410 адаптирующая передача не предусмотрена. Модуль 410 главной передачи предназначен, в частности, для привода через центральный и/или ориентированный вдоль транспортного средства двигатель 412 внутреннего сгорания.
Вместо адаптирующей передачи модуль 410 главной передачи включает только крышку 427, установленную на картере 26 главной передачи. В частности, крышка 427 установлена монтажной зоной 27А на монтажную зону 26А картера 26 главной передачи. Крышка 427 выполнена в виде чаши малой шестерни для размещения и центрирования одного из участков промежуточного вала 18.
В частности, следует подчеркнуть, что модули 10, 110, 210, 310, 410 главной передачи включают множество унифицированных деталей, что обеспечивает возможность применения для главной передачи модульной системы. Идентичные номера позиций, использованные на фигурах, указывают на детали, в частности, имеющие вид унифицированных. В частности, унифицированными деталями могут быть ступень 20 конических зубчатых колес, промежуточный вал 18, межколесный дифференциал 22, колесные валы 24А, 24В, картер 26 главной передачи, подшипники 143-147, фланец 30 и уплотнители картера 26 главной передачи.
Например, в каждом модуле 10, 110, 210, 310, 410 главной передачи может быть использован одинаковый картер 26 главной передачи. В этом случае для сборки модуля главной передачи с адаптирующей передачей картер 27, 127, 227, 327 адаптирующей передачи, в котором размещается адаптирующая передача (планетарная передача) 16, 116, 216, 316, может быть просто смонтирован на картере 26 главной передачи. С другой стороны, для сборки модуля главной передачи без адаптирующей передачи на картер 26 главной передачи может быть просто установлена крышка 427. Это возможно благодаря тому, что картеры 27, 127, 227, 327 адаптирующей передачи и крышка 427 имеют одинаковые монтажные зоны 27А (например, с одинаковой монтажной посадкой, одинаковым центровочным диаметром, одинаковым диаметром окружности центров отверстий и/или одинаковым диаметром окружности центров болтовых отверстий), которые совпадают с монтажной зоной 26А картера 26 главной передачи. В других вариантах осуществления изобретения картер 26 главной передачи может представлять собой не унифицированную деталь. Вместо этого могут быть использованы, к примеру, специальные картеры для модулей 10, 110, 210, 310 и 410 главной передачи.
Как дополнительный пример выполненная в виде цельного вала с малым коническим зубчатым колесом комбинация из промежуточного вала 18 и малого конического зубчатого колеса 36 может быть использована во всех модулях 10, 110, 210, 310 и 410 главной передачи.
Данное изобретение не ограничивается предпочтительными примерами осуществления, которые были описаны выше. Более того, возможно множество вариантов и модификаций, в которых также будет использована идея данного изобретения, и поэтому такие варианты будут входить в пределы правовой охраны. В частности, данное изобретение претендует на защиту предмета и признаков из зависимых пунктов формулы изобретения вне зависимости от отсылки к соответствующим пунктам формулы изобретения.
Список номеров позиций
10 Модуль главной передачи
12 Электродвигатель (силовой агрегат)
14 Первичный вал
16 Адаптирующая передача
18 Промежуточный вал
20 Ступень конических зубчатых колес
22 Межколесный дифференциал
24А Первый колесный вал
24В Второй колесный вал
26 Картер главной передачи
26А Монтажная зона
27 Картер адаптирующей передачи
27А Монтажная зона
28 Приводной вал
30 Фланец
36 Малое коническое зубчатое колесо
38 Ведомое коническое зубчатое колесо
40 Колесо
110 Модуль главной передачи
114 Первичный вал
116 Планетарная передача (адаптирующая передача)
127 Картер адаптирующей передачи
132 Коронная шестерня
133 Сателлит
134 Водило
135 Солнечная шестерня
210 Модуль главной передачи
214 Первичный вал
216 Планетарная передача (адаптирующая передача)
227 Картер адаптирующей передачи
232 Коронная шестерня
233 Сателлит
234 Водило
235 Солнечная шестерня
310 Модуль главной передачи
314 Первичный вал
316 Планетарная передача (адаптирующая передача)
327 Картер адаптирующей передачи
332 Коронная шестерня
333 Сателлит
334 Водило
335 Солнечная шестерня
410 Модуль главной передачи
412 Двигатель внутреннего сгорания (силовой агрегат)
427 Крышка
428 Приводной вал
1. Модульная система главной передачи для транспортного средства, в частности транспортного средства хозяйственного назначения, включающая модуль (10; 110; 210; 310) главной передачи, в частности модуль передачи задней оси для транспортного средства, в котором модуль главной передачи выполнен с возможностью адаптации на выбор в виде первого модуля (10; 110; 210; 310) главной передачи или второго модуля (410) главной передачи, в котором:
первый модуль (10; 110; 210; 310) главной передачи и второй модуль (410) главной передачи содержат:
первый колесный вал (24А) и второй колесный вал (24В), выполненные с возможностью приводного соединения с колесами (40) транспортного средства;
межколесный дифференциал (22) с приводным соединением с первым колесным валом (24А) и со вторым колесным валом (24В);
ступень (20) конических зубчатых колес с приводным соединением с межколесным дифференциалом (22); и
промежуточный вал (18) с приводным соединением со ступенью (20) конических зубчатых колес;
в котором промежуточный вал (18), ступень (20) конических зубчатых колес, первый колесный вал (24А), второй колесный вал (24В) и/или межколесный дифференциал (22) первого модуля (10; 110; 210; 310) главной передачи и второго модуля (410) главной передачи выполнены одинаково; и
только первый модуль (10; 110; 210; 310) главной передачи включает адаптирующую передачу (16), в частности планетарную передачу (116; 216; 316) с передаточным отношением, не равным 1, предпочтительно превышающим 1, имеющую приводное соединение с промежуточным валом (18) и расположенную соосно промежуточному валу (18), причем промежуточный вал (18) выполнен с возможностью привода только через адаптирующую передачу (16) для приведения в движение колес (40).
2. Модульная система главной передачи для транспортного средства, включающая модуль (110) главной передачи по п. 1, в котором
солнечная шестерня (135) планетарной передачи (116) неподвижно закреплена в корпусе; и/или
первичный вал (114) модуля (110) главной передачи имеет прямое приводное соединение с коронной шестерней (132) планетарной передачи (116); и/или водило (134) планетарной передачи (116) имеет прямое приводное соединение с промежуточным валом (18).
3. Модульная система главной передачи для транспортного средства, включающая модуль (210) главной передачи по п. 1, в котором
водило (234) планетарной передачи (116) неподвижно закреплено в корпусе; и/или
первичный вал (214) модуля (210) главной передачи имеет прямое приводное соединение с солнечной шестерней (235) планетарной передачи (216); и/или
коронная шестерня (232) планетарной передачи (234) имеет прямое приводное соединение с промежуточным валом (18).
4. Модульная система главной передачи для транспортного средства, включающая модуль (310) главной передачи по п. 1, в котором
коронная шестерня (332) планетарной передачи (316) неподвижно закреплена в корпусе; и/или
первичный вал (314) модуля (310) главной передачи имеет прямое приводное соединение с солнечной шестерней (335) планетарной передачи (316); и/или
водило (334) планетарной передачи (316) имеет прямое приводное соединение с промежуточным валом (18).
5. Модульная система главной передачи для транспортного средства, включающая модуль (10; 110; 210; 310) главной передачи по одному из предыдущих пунктов, дополнительно включающий
картер (26) модуля главной передачи, в котором находятся первый колесный вал (24А), второй колесный вал (24В), межколесный дифференциал (22), ступень (20) конических зубчатых колес и частично промежуточный вал (18); и
картер (27) адаптирующей передачи, в котором находятся адаптирующая передача (16; 116; 216; 316) и частично промежуточный вал (18) и который смонтирован на картере главной передачи.
6. Модульная система главной передачи для транспортного средства, включающая модуль (10; 110; 210; 310) главной передачи по одному из предыдущих пунктов, в котором
первый колесный вал (24А), второй колесный вал (24В), межколесный дифференциал (22), ступень (20) конических зубчатых колес, промежуточный вал (18) и адаптирующая передача (16; 116; 216; 316) интегрированы в балку оси и/или смонтированы в ней; и/или картер (26) главной передачи и картер (27) адаптирующей передачи интегрированы в балку оси и/или смонтированы в ней.
7. Модульная система главной передачи для транспортного средства, включающая модуль (10; 110; 210; 310) главной передачи по одному из предыдущих пунктов, в котором
общее передаточное отношение адаптирующей передачи (16; 116; 216; 316) и ступени (20) конических зубчатых колес находится в диапазоне от 6 до 25, в частности от 6 до 15, предпочтительно от 7 до 9.
8. Модульная система главной передачи для транспортного средства, включающая модуль (10; 110; 210; 310) главной передачи по одному из предыдущих пунктов, в котором
адаптирующая передача (16; 116; 216; 316) имеет прямое приводное соединение с промежуточным валом (18); и/или
промежуточный вал (18) имеет прямое приводное соединение со ступенью (20) конических зубчатых колес; и/или
ступень (20) конических зубчатых колес имеет прямое приводное соединение с межколесным дифференциалом (22); и/или
межколесный дифференциал (22) имеет прямое приводное соединение с первым колесным валом (24А) и со вторым колесным валом (24В).
9. Модульная система главной передачи для транспортного средства, включающая модуль (10; 110; 210; 310) главной передачи по одному из предыдущих пунктов, в котором промежуточный вал (18) выполнен за одно с малым коническим зубчатым колесом (36) ступени (20) конических зубчатых колес.
10. Модульная система главной передачи по п. 1, в которой
картер (26) первого модуля (10; 110; 210; 310) главной передачи и второго модуля (410) главной передачи выполнен одинаково; и/или
только первый модуль (10; 110; 210; 310) главной передачи включает картер (27) адаптирующей передачи; и/или
только второй модуль (410) главной передачи включает крышку (427), в частности чашу малой шестерни, предназначенную для закрытия выступающей из картера (26) главной передачи области промежуточного вала (18).
11. Модульная система главной передачи по п. 1 или 10, в которой
картер (26) главной передачи включает монтажную зону (26А), выполненную с возможностью монтажа на выбор картера (27) адаптирующей передачи первого модуля (10; 110; 210; 310) главной передачи или крышки (427) второго модуля (410) главной передачи; и/или
монтажная зона (27А) картера (27) адаптирующей передачи и монтажная зона (27А) крышки (427) выполнены одинаково.
12. Модульная система главной передачи по одному из пп. 10 или 11, в которой
по меньшей мере один подшипник (143-147) первого колесного вала (24А), второго колесного вала (24В), межколесного дифференциала (22) и/или промежуточного вала (18) первого модуля (10; 110; 210; 310) главной передачи и второго модуля (410) главной передачи выполнен одинаково; и/или
по меньшей мере один уплотнитель, в частности уплотнитель картера (26) первого модуля (10; 110; 210; 310) главной передачи и второго модуля (410) главной передачи, выполнен одинаково; и/или
фланец (30) первого модуля (10; 110; 210; 310) главной передачи и второго модуля (410) главной передачи выполнен одинаково для приведения в действие модуля главной передачи.
13. Модульная система главной передачи по одному из пп. 10-12, в которой
первый модуль (10; 110; 210; 310) главной передачи выполнен для соединения, в частности, с центральным и/или с ориентированным вдоль транспортного средства электроприводом (12); и/или
второй модуль главной передачи (410) выполнен для соединения, в частности, с центральным и/или с ориентированным вдоль транспортного средства двигателем (412) внутреннего сгорания.
14. Транспортное средство, предпочтительно транспортное средство хозяйственного назначения, включающее
один, в частности, центральный и/или ориентированный вдоль транспортного средства силовой агрегат (12, 412), предпочтительно электропривод; и
модульную систему главной передачи для транспортного средства, включающую модуль (10; 110; 210; 310) главной передачи по одному из пп. 1-13.
