CN105209785A - 变速器 - Google Patents

变速器 Download PDF

Info

Publication number
CN105209785A
CN105209785A CN201480024530.8A CN201480024530A CN105209785A CN 105209785 A CN105209785 A CN 105209785A CN 201480024530 A CN201480024530 A CN 201480024530A CN 105209785 A CN105209785 A CN 105209785A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gear
axle
axis
engagement type
normal engagement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201480024530.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105209785B (zh
Inventor
拉塞尔·奥斯本
亚历克斯·季莱-比尔德萨尔
约翰·斯普纳
史蒂夫·马拉尼
史蒂夫·内斯比特
格丽斯·托马斯
马修·霍莱
马克·芬德利
乔治·斯科特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jaguar Land Rover Ltd
Original Assignee
Land Rover UK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Land Rover UK Ltd filed Critical Land Rover UK Ltd
Publication of CN105209785A publication Critical patent/CN105209785A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105209785B publication Critical patent/CN105209785B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/093Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/344Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear
    • B60K17/346Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H2003/0807Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with gear ratios in which the power is transferred by axially coupling idle gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H2003/0822Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the arrangement of at least one reverse gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H2003/0826Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts wherein at least one gear on the input shaft, or on a countershaft is used for two different forward gear ratios
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/093Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts
    • F16H2003/0931Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts each countershaft having an output gear meshing with a single common gear on the output shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/093Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts
    • F16H2003/0933Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts with coaxial countershafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/006Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising eight forward speeds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/0082Transmissions for multiple ratios characterised by the number of reverse speeds
    • F16H2200/0086Transmissions for multiple ratios characterised by the number of reverse speeds the gear ratios comprising two reverse speeds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

一种常啮合式变速箱具有五个平行的旋转轴线。输入轴线与输出轴线并未对准。一些扭矩路径是通过能够在所述轴线中的一个轴线上的轴上旋转的套管而实现的。公开了多达八种的前进档速,其中,两种非常低的速比适于非高速公路行进。该变速器适于两轮驱动和四轮驱动。

Description

变速器
技术领域
本发明涉及齿轮传动系统,具体地但非排它性地,本发明涉及具有由各齿轮副提供的多个可选速比的变速器。本发明的方面涉及变速箱,涉及动力传动系并且涉及车辆。
背景技术
齿轮传动系统通常用于机动车辆,多个速比允许发动机特性与期望的梯度启动、加速度、最高速度、燃料经济性及其它公知的因素最佳地匹配。齿轮副通常为常啮合,并且通过包括爪形离合器的同步啮合机构而接合以及断开。常见的是手动地选择期望的速比,但一些齿轮传动系统变型具有自动或辅助式选择功能,或者具有完全自动化的速比选择功能。
为了实现良好的加速度和燃料经济性,近年来速比的数目有所增加,并且对于一些车辆,可以提供多达八种或更多种的前进档速比。不可避免地,这些额外的速比会增大变速器的尺寸,这对于车辆设计人员来说问题在于可用的封装空间有限。直列式变速器(所谓的南北对齐)的特别的困难之处是进入到乘客厢中。
车辆设计人员的另一目标是设计一系列车辆的部件,如此极为常见的基础部件被改变成适于该系列内的每种车辆所要求的特定属性。在一个极端示例中,要求将常见的部件比如车辆变速器既用于跑车又用于具有越野能力的车辆。基础部件可以简单而使其增设特征,或者基部部件可以复杂而使其去掉特征。
发明内容
根据本发明的方面,提供了一种常啮合式变速箱,该常啮合式变速箱具有多个能够单独选择的前进档速比,并且该常啮合式变速箱包括箱体(20)和齿轮副,箱体限定一系列平行的旋转轴线(31至35),所述轴线包括输入轴线(31)、输出轴线(35)和多个中间轴线(32至34),齿轮副用于在能够在输入轴线、输出轴线和所述中间轴线上旋转的构件之间进行驱动,其中,第一轴(12)能够在所述中间轴线中的一个中间轴线上旋转,第二轴(14)能够在所述中间轴线中的另一中间轴线上旋转,所述第一轴与所述第二轴通过第一齿轮副(60、80)直接连接,套管(74)能够在所述第二轴(14)上旋转,并且所述套管与所述第一轴通过第二齿轮副(75、76)而直接连接,并且其中,第一齿轮(77)由所述套管(74)支承以在所述套管上旋转,所述第一齿轮(77)能够选择性地连接成用以与所述套管一起旋转,并且所述第一齿轮(77)与所述输入轴线(31)上的输入轴(11)驱动接合。
在替代性方案中,提供了这样的一种常啮合式变速箱,该常啮合式变速箱具有多个能够单独选择的速比,并且包括箱体和齿轮副,其中,箱体限定五个平行的旋转轴线,所述轴线分别为输入轴线、输出轴线和三个中间轴线,并且齿轮副用于在能够在输入轴线、输出轴线和中间轴线上旋转的构件之间进行驱动。
本发明的变速箱的特征在于宽且短。本发明的实施方式的特征在于输入轴线与输出轴线并未对准,在直列式变速器的情况下,这实现输出轴线低于发动机的曲轴中心线;这继而允许可相对忽略的变速器通道和乘客厢中的低的底面。
本发明的实施方式提供沿旋转的一个方向的六种、七种和八种连续的速比,以及沿旋转的另一方向的一种或两种连续的速比。前进档速比处于容许的幅度级,其在前一速比的60%至75%的范围内,因而在使用时为车辆驾驶员提供适当的“感觉”。
本发明的变速器的实施方式的特征在于:六个最高速比包括相应的齿轮副,可以在直径上对这些齿轮副进行调节以实现从一个速度至另一速度的在速比幅度级上的期望的改变。
在使用时,如果在该变速器所用于的车辆中不需要一种或两种速比,则可以省去一种或两种速比;因而,在其它速比不需要的情况下可以允许省去齿轮和齿轮选择部件。
在本发明的实施方式中,一种或两种速比可以被描述为低,其用于在低车速时使用。通过选择车辆轮轴中的适合的最终驱动速比,这些低速比可以适于越野车辆。
本发明的实施方式提供这样的一种变速器:在该变速器中,高速比与低速比相比在齿轮驱动装置中通常所具有的齿轮要少,并且因而高车速时的噪音的可能性要小。因而,在八种前进档速比实施方式中,最高的六种速比与最低的两种速比相比在传动系中所具有的齿轮要少。
本发明的实施方式的特征是能够在中间轴上旋转的套管。
在一个方面中,提供了一种常啮合式变速箱,该常啮合式变速箱具有多个能够单独选择的前进档速比,并且该常啮合式变速箱包括箱体和齿轮副,箱体限定一系列平行的旋转轴线,所述轴线包括输入轴线、输出轴线和多个中间轴线,并且齿轮副用于在能够在输入轴线、输出轴线和所述中间轴线上旋转的构件之间进行驱动,其中,第一轴能够在所述中间轴线中的一个中间轴线上旋转,第二轴能够在所述中间轴线中的另一中间轴线上旋转,所述第一轴与所述第二轴通过第一齿轮副直接连接,套管能够在所述第二轴上旋转,所述套管与所述第一轴通过第二齿轮副直接连接。
套管实现短的变速器内的另外的齿轮选择和扭矩流。
在该说明书所附的权利要求中列举了齿轮布置的方面。
在实施方式中,套管由与该套管的端部相邻的滚动元件轴承支承,所述轴承中的一个轴承与所述箱体接合,所述轴承中的另一个轴承与所述第二轴接合。在一个实施方式中,所述轴承中的另一个轴承布置在第二轴与第二齿轮之间,第二齿轮以轴颈式安装方式设置在套管上。
根据本发明的实施方式,输入轴线与输出轴线并未对准,因而允许相对较低水平输出(推进器)轴用于具有常规的发动机南/北安装的后轮驱动车辆。这种低水平输出轴确保最小程度地进入到车辆的乘客空间中。在具有发动机东/西安装的前轮驱动车辆中,低水平输出轴线便于驱动前轮,同时避免驱动轴的过度的斜度。
可以在输出轴线上设置差速齿轮以便为相反的车辆轮轴——通常为前轮轴和后轮轴——提供驱动。在本发明的一个实施方式中,所述轮轴中的一个轮轴的驱动位于在所述输出轴线的径向外侧的第六平行轴线上。用于在输出轴线与第六轴线之间进行驱动的装置可以包括齿轮或者链/带及链轮。这种布置为车辆的前轮轴提供低前进档驱动轴线,并且便于常用的推进器轴的通道经过前安装式发动机。
根据本发明提供了这样的一种变速器,该变速器具有包括在单个变速器箱体中的一种或更多种非常低的速比。非常低的速比指的是低于所遇到的速比且低于车辆设计成仅用于高速公路使用的速比的整体速比,并且通常低至20:1和/或前进档速比的扩展度超过15。这种速比通常由四轮驱动的越野车辆的可选择的分动器来提供。
在本申请的范围内,特别旨在可以独立地或者以任何组合的方式来考虑在前述段落中、在权利要求中和/或在以下描述和附图中阐述的各方面、各实施方式、各示例和各替代性方案以及特别地它们的各个特征。结合一个实施方式所描述的特征适用于所有实施方式,除非这种特征不兼容。
附图说明
现在将参照附图仅通过示例对本发明的一个或更多个实施方式进行描述,其中,在附图中:
图1是根据本发明的实施方式的变速器的一个轴向端部的示意性正视图;
图2从侧面和一个端部示出了图1的变速器的变型;
图3是贯穿图2的变速器所展开的截面,其示出了处于同一平面的所有轴的轴线;
图4是图3的上部部分的放大图;
图5是图3的下部部分的放大图;
图6示出了图2的变速器的手动变型的示例性换档模式;以及
图7是根据本发明的实施方式的变速器在四轮驱动车辆中的南/北安装的示意图。
具体实施方式
图1至图2中示出了根据本发明的实施方式的变速器,该变速器包括轴线平行的五个轴,这五个轴被支承为用以在变速器箱体(未示出)中旋转。这些轴标记为输入轴11、低速副轴12、高速副轴13、倒档副轴14和初级输出轴15。特别地在需要对两个车辆轮轴进行驱动的情况下,可以在第六平行轴线上可选地设置次级输出轴16。尽管称为“初级”和“次级”,但输出轴15、16可以是单独的或者是组合的,因而在单个从动轴线足够的情况下可以省去来自输出轴15和16中的任一者的驱动连接装置。因而,在不同的构型中,车辆中的变速器可以提供前轮驱动、后轮驱动及全轮驱动。
“高”速副轴和“低”速副轴指的是这种轴与相应的较高的速比和较低的速比相关联,而指的不是这些轴必需具有高速和低速的情况。
轴11至轴15对常啮合的齿轮副进行支承,常啮合的齿轮副可以与相应的轴接合和断开以便通过变速器提供驱动。每个齿轮上的轮齿的个数和形式是根据公知的参数所选择的并且并不形成本发明的部分。如根据以下描述将变得明显的,各齿轮副的相对直径被选择成给出适当的速比、特别地相邻的速比之间的容许的级。根据公知的原理,并且考虑到所要传递的扭矩、推力载荷、轴承寿命及其它常规的因素,设置滚子轴承和球轴承以对变速器箱体内的轴进行支承。
如图1中所示出的,初级输出轴15与次级输出轴16之间的驱动是通过链或带17而实现的,以便保持期望的旋转方向。箭头18表示输入扭矩的方向,而箭头19表示输出扭矩可以沿两个旋转方向(即,车辆中的前进方向和倒退方向)。
该变速器的特征——根据图1,该变速器的特征将一目了然——在于,副轴12、13和倒档轴14能够直接驱动初级输出轴15。
轴在变速器箱体内的布置如图1和图2中所示出的那样。然而,为了进行进一步的说明,图3示出了所展开的纵向截面,其中,所有轴处于公共面。箱体用虚线20表示,以示出对各个轴的轴承的支承。
图3的变速器的主要特征如下:
在四个平面中在轴之间设置有可选齿轮副;
在将副轴12与副轴14联接的齿轮的左侧(如所观察的)限定有第五平面;在直接驱动输出轴15的齿轮的右侧(如所观察的)限定有第六平面;
设置有五对双作用式齿轮选择器21至25,每对双作用式齿轮选择器包括爪形离合器,爪形离合器通常包括常规的同步啮合联接装置;
示出了全轮驱动变型,因而包括两个输出轴15、16,并且初级输出轴15包括位于变速器箱体内的差速齿轮26(车辆的中央差速器);
低速副轴12限定低速比1至4的扭矩路径;
高速副轴13限定高速比5至6的扭矩路径;
通过倒档轴14提供了有些常规的倒档速比以便使输出轴15的旋转方向反向;
如将变得明显的,提供了两个额外的非常低的速比以及一个额外的倒档速比;
这些轴布置在平行轴线31至36上。应当指出的是,不管图3如何描绘,但实际上轴线35、36并不共轴。
参照图4,输入轴11在输入侧27处突出穿过变速器箱体,并且包括外花键41,外花键41用于与摩擦离合器的从动板(未示出)的内花键驱动连接;这种布置形式是传统的。滚动元件轴承42、43支承输入轴用以在箱体20中旋转。
轴上设置有与其一起旋转的五个齿轮44至48。齿轮44至47分别与前进档速2、1、4和3相关联。如所示出的,齿轮44与轴11为一体,而齿轮45至48通过花键或键槽而滑动到轴11上,并且以任何适合的方式被紧固,例如通过弹性挡圈或类似物。齿轮44至48连接成总是与输入轴一起旋转。
低速副轴12也通过滚动元件轴承52、53在其端部处被支承在箱体20中,并且包括用于前进档速比2、1、4、3的相配合的齿轮54至57。
齿轮54、55和57均为双齿轮,并且包括直径不同且连接成用以共同旋转的并排的齿轮。于是,齿轮54具有相关联的齿轮58;齿轮55具有相关联的齿轮59;并且齿轮57具有相关联的齿轮60。每个双齿轮可以由单个毛坯一体地制造,或者可以是组装件。
齿轮54至57中的每个齿轮能够在低速副轴12中自由地旋转,但能够通过相应的双作用式同步啮合选择器21、22而连接成用以与低速副轴12一起旋转。如所公知的,同步啮合系统提供速度同步器和爪形离合器,以用于在一定时间通过向右或向左的运动(如所观察的)而将一个齿轮从未连接的中心位置联接至相应的轴。选择器21、22分别定位在齿轮54与齿轮55之间以及齿轮56与齿轮57之间。尽管靠在一起,但齿轮48与齿轮60并未啮合。
高速副轴13由滚动元件轴承62、63支承在箱体20中,并且具有能够独立旋转的齿轮64、65,齿轮64、65分别与输入轴11的齿轮46和48接合。齿轮副46、64和齿轮副48、65分别提供前进档速比6和5,并且设置同步啮合选择器23以将一个齿轮副或其它齿轮副连接成用以根据需要而与副轴13一起旋转。
低速副轴12和高速副轴13两者都包括输出齿轮66、67,输出齿轮66、67联接成以各自与低速副轴12和高速副轴13一起旋转,并且输出齿轮66、67与输出轴15的最终驱动齿轮69接合。
倒档副轴14由滚动元件轴承72、73支承在箱体中。倒档副轴14还包括输出齿轮68,输出齿轮68与倒档副轴14紧固在一起并且被接合成以与最终驱动齿轮69一起旋转。
如所示出的,倒档副轴上设置有可旋转的套管或套筒74,可旋转的套管或套筒74通过传动齿轮副75、76直接连接至低速副轴12。该传动齿轮副位于输入侧27,而输出齿轮位于输出侧28(图3)。
套筒74与倒档副轴14的轴线共轴,并且将齿轮77、78支承为用以在套筒74上旋转。这些齿轮77、78分别与低速副轴12的齿轮58、59啮合。双作用式同步啮合选择器24将齿轮77、78连接成用以根据需要而与套筒74一起旋转。
最内侧的齿轮78也能够通过同步啮合选择器25的一侧而连接至倒档副轴14。如所示出的,滚动元件轴承79、81设置成用于套筒74。
选择器25的另一侧能够操作成将倒档副轴14的可自由旋转的齿轮80联接至低速副轴12的齿轮60。
输出轴轴线35限定最终驱动齿轮69的旋转轴线。在示出的实施方式中,齿轮69连接至具有相反指向的输出——如用箭头92、93所表示的——的常规的差速齿轮90的箱体91。
在使用时,在差速齿轮内接合的适合的驱动轴通过相应的轮轴安装式差速齿轮(未示出)向各个前进车辆轮轴和向后车辆轮轴提供驱动。这种布置形式是常见的。
在示出的实施方式中,前进输出92连接至链轮94,链轮94对次级输出轴16的次级输出轴线36上的另一链轮95进行驱动(图1)。
链轮95由滚动元件轴承97、98支承在箱体中。
图2还示出了适合的万向驱动接头101、102,万向驱动接头101、102用于将最终驱动输出联接至分别与车辆的前驱动轮轴和后驱动轮轴相关联的推进器轴103、104。
在只需要后轮驱动的情况下,可以省去差速器90和与前驱动输出93相关联的部件;最终驱动齿轮69直接联接至适合的输出轴以连接至万向接头102。
在只需要前轮驱动的情况下,可以省去差速器90和与后驱动输出92相关联的部件;最终驱动齿轮69以任何适合的方式直接联接至链轮94,或者可以直接驱动位于同一轴线上的万向接头101。
图1至图5的变速器提供了以下内部速比。在以下描述中,假定所有选择器21至25都处于中间位置(非驱动位置),除非上下文另有阐述;在这种情况下,变速器处于空档。
提供了六个连续的前进档速比如下:
1 st (第一)
向右移动选择器21。通过输入轴11、齿轮副45、55、副轴12、输出齿轮67、69进行驱动。
2 nd (第二)
向左移动选择器21。通过输入轴11、齿轮副44、54、副轴12、输出齿轮67、69进行驱动。
3 rd (第三)
向右移动选择器22。通过输入轴11、齿轮副47、57、副轴12、输出齿轮67、69进行驱动。
4 th (第四)
向左移动选择器22。通过输入轴11、齿轮副46、56、副轴12、输出齿轮67、69进行驱动。
5 th (第五)
向右移动选择器23。通过输入轴11、齿轮副48、65、副轴13、输出齿轮66、69进行驱动。
6 th (第六)
向左移动选择器23。通过输入轴11、齿轮副46、64、副轴13、输出齿轮66、69进行驱动。
应当理解的是,除了4th和6th使用公有的驱动齿轮46并因而相互依赖之外,可以通过改变相应的齿轮副的直径来调节各速比。轴线31至33的相对位置允许进一步调节齿轮直径,并因而允许调节速比。
在一个实施方式中,提供了以下速比:
1st-17.742nd-10.823rd-7.134th-5.085th-3.756th-2.78
提供了两个额外的低速比如下:
L1向右移动选择器24。通过输入轴11、齿轮副45、55和齿轮副59、78、套筒74、齿轮副75、76、副轴12、输出齿轮67、69进行驱动。
L2向左移动选择器24。通过输入轴11、齿轮副44、54、齿轮副58、77、套筒74、齿轮副75、76、副轴12、输出齿轮67、69进行驱动。
可以通过改变相应的齿轮副45、59和齿轮副44、58的直径并且通过改变倒档轴轴线34的相对位置来调节额外的低速比。在该实施方式中,位于低速副轴上的齿轮是惰轮。
在一个实施方式中,提供了以下另外连续的低速比:
L1-43.83L2-27.19
因而提供八个连续的前进档速比。应当指出的是,选择器21至24的运动与常规的多档“H”型移位样式兼容,因而变速杆沿一个方向的运动对应于选择器向左的运动(L2、2nd、4th、6th),而沿相反方向的运动对应于选择器向右的运动(L1、1st、3rd、5th)。
通过向右移位选择器25来提供一般常规的倒档速比。通过输入轴11、齿轮系47、60、80、倒档副轴14、输出齿轮68、69进行驱动。齿轮系中的另外的齿轮使驱动的旋转反向。
通过向左移位选择器25来提供低倒档速比。通过输入轴11、齿轮系45、59、78、倒档副轴14、输出齿轮68、69来进行驱动。
在一个实施方式中,提供了以下连续倒档速比:
R1-35.79R2-17.6
R2的速比与1st大致相同,并因而对应于常规人力传动的感觉。该速比可以通过改变齿轮60和80的相对尺寸调节。
R1的速比可以通过选择齿轮59和78的适当直径改变。
倒档速比需要选择器25的相反运动,并因而与“H”型手动换档模式相兼容。在R2速比中,低速副轴上的齿轮为惰轮。在图6中示出适合的换档模式。倒档可以在任意适合的平面中被提供,并且示出成处于5-6的右侧;替代性地,倒档可以处于L1-L2的左侧。
由此,变速器提供了八个前进档速比和两个倒档速比,其中,具有前进档速比的可接受扩展度,幅度级在60%-75%的范围内。
应理解的是,该变速器的特征在于,三个副轴12-14一直与输出轴15传动性连接。因而,经由三个副轴中的任一者的传动导致另外两个副轴被向后驱动。在所描述的实施方式中选定的速比确保了对于常规的发动机速度而言(例如低于7000rpm),单个齿轮的速度保持在可接受的设计极限内。
尽管本发明的变速器可以提供八个前进档速比和两个倒档速度,但该变速器并不需要这样。例如,如果指定仅用于道路使用,单个倒档速比(R2)即是足够的,而对于越野使用而言,可以提供R1和R2两者。R1可以通过去除齿轮59和78省去,并且使选择器25为单向式的。
同样地,对于仅道路使用应用而言,L1或L1和L2可以被省去。L1通过去除齿轮59和78被省去(假设省去R1而保留L2)。
L2通过去除齿轮58和77被省去。由于在省去L2的情况下几乎肯定不需要L1,因此也可以去除齿轮59、78和75、76。在这种构型中,几乎肯定不需要R1,这导致一起去除选择器24和套筒74。
理所当然应理解的是,速比的不同的命名可以根据去除5th和6th(如上所述)而保留L1和L2而得出。因而,连续范围L1、L2、1、2、3、4可以称为1st至6th。在该构型中,高速副轴13以及其相关联的选择器23、齿轮副46、64和48、65、以及输出齿轮66可以被去除。
同样地,连续六速度变速器可以包括L2、1、2、3、4、5并且七速度变速器可以包括L1、L2、1、2、3、4、5或L2、1、2、3、4、5、6。尽管初看起来并不是所有这些组合会被认为是有用的,但在封装限制将不允许装配所设想的八速度变速箱的情况下,这些组合全部都是能实行的。因而,省去一个或更多个前进档速比和倒档速比将允许箱体更接近地依从齿轮的剩余机壳并允许箱体具有较小的整体尺寸。
本发明的显著特征在于,输出轴不与输入轴对准(参见图1)。因而,与常规内燃机相关联的相对较高水平的输入轴线31(由于曲轴振荡)伴随有相对较低水平的输出轴线35、36,这对于消除对乘客厢室的干扰同时提供通过较小角度而进行操作的推进器轴会是有用的。该布置还允许一个推进器轴更容易地经过发动机。
另一特征在于,在相对较低水平输出的轴35、36处将中央差动机构26结合在变速器箱内。结合确保了消除一定会由独立箱体中的独立差动机构产生的累加公差。
图7示出了直列式发动机构型110,其具有附接的变速器111、前推进器轴112和后推进器轴113、前轮轴114和后轮轴115、以及车轮116。

Claims (14)

1.一种常啮合式变速箱,所述常啮合式变速箱具有多个能够单独选择的前进档速比,并且所述常啮合式变速箱包括箱体(20)和齿轮副,所述箱体限定一系列平行的旋转轴线(31-35),所述轴线包括输入轴线(31)、输出轴线(35)和多个中间轴线(32-34),所述齿轮副用于在能够绕所述输入轴线、所述输出轴线和所述中间轴线旋转的构件之间进行驱动,其中,第一轴(12)能够绕所述中间轴线中的一个中间轴线旋转,第二轴(14)能够绕所述中间轴线中的另一中间轴线旋转,所述第一轴与所述第二轴通过第一齿轮副(60、80)直接连接,套管(74)能够在所述第二轴(14)上旋转,并且所述套管与所述第一轴通过第二齿轮副(75、76)直接连接,并且
其中,第一齿轮(77)由所述套管(74)支承以在所述套管(74)上旋转,所述第一齿轮(77)能够选择性地连接以与所述套管一起旋转,并且所述第一齿轮(77)与所述输入轴线(31)上的输入轴(11)驱动接合。
2.根据权利要求1所述的常啮合式变速箱,其中,所述第一齿轮(77)通过能够在所述第一轴(12)上旋转的第一惰齿轮(54、58)而与所述输入轴(11)始终驱动接合。
3.根据权利要求2所述的常啮合式变速箱,其中,所述第一惰齿轮(54、58)包括具有不同直径的并排齿形部的双齿轮,所述齿形部中的一个齿形部包括输入装置,并且所述齿形部中的另一个齿形部包括输出装置。
4.根据权利要求3所述的常啮合式变速箱,其中,所述第一惰齿轮(54、58)能够选择性地连接以与所述第一轴(12)一起旋转。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的常啮合式变速箱,其中,第二齿轮(78)由所述套管(74)支承以在所述套管(74)上旋转,所述第二齿轮(78)能够连接成用以与所述套管一起旋转,并且所述第二齿轮与所述输入轴(11)驱动接合。
6.根据权利要求5所述的常啮合式变速箱,其中,所述第二齿轮(78)通过能够在所述第一轴上旋转的第二惰齿轮(55、59)而与所述输入轴(11)始终驱动接合。
7.根据权利要求6所述的常啮合式变速箱,其中,所述第二惰齿轮(55、59)包括具有不同直径的并排齿形部的双齿轮,所述齿形部中的一个齿形部包括输入装置,并且所述齿形部中的另一个齿形部包括输出装置。
8.根据权利要求7所述的常啮合式变速箱,其中,所述第二惰齿轮(55、59)能够选择性地连接以与所述第一轴(12)一起旋转。
9.根据权利要求8所述的常啮合式变速箱,其中,所述第一惰齿轮和所述第二惰齿轮能够通过双作用式同步啮合联接件(21)而交替地连接至所述第一轴。
10.根据权利要求5至9中的任一项所述的常啮合式变速箱,其中,所述第一齿轮(77)和所述第二齿轮(78)能够通过双作用式同步啮合联接件(24)而交替地连接至所述套管(74)。
11.根据权利要求5至10所述的常啮合式变速箱,其中,所述第二齿轮(78)能够通过同步啮合联接件(25)连接至所述第二轴。
12.根据任一前述权利要求所述的常啮合式变速箱,其中,所述套管由与所述套管的端部相邻的滚动件轴承(79、81)支承,所述轴承中的一个轴承(81)与所述箱体(20)接合,并且所述轴承中的另一个轴承(79)与所述第二轴(14)接合。
13.根据引用权利要求5至11中的任一项的权利要求12所述的常啮合式变速箱,其中,所述轴承中的另一个轴承(79)布置在所述第二轴(14)与所述第二齿轮(78)之间,所述第二齿轮以轴颈式安装方式设置所述套管(74)上。
14.一种车辆动力传动系或车辆,所述车辆动力传动系或车辆包括根据权利要求1至13中的任一项所述的常啮合式变速箱。
CN201480024530.8A 2013-05-01 2014-04-17 变速器 Active CN105209785B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1307852.2 2013-05-01
GB201307852A GB2513604B (en) 2013-05-01 2013-05-01 Transmission
PCT/EP2014/057925 WO2014177396A1 (en) 2013-05-01 2014-04-17 Transmission

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105209785A true CN105209785A (zh) 2015-12-30
CN105209785B CN105209785B (zh) 2017-09-29

Family

ID=48627123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480024530.8A Active CN105209785B (zh) 2013-05-01 2014-04-17 变速器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9752655B2 (zh)
EP (1) EP2992245B1 (zh)
JP (1) JP6266758B2 (zh)
CN (1) CN105209785B (zh)
GB (1) GB2513604B (zh)
WO (1) WO2014177396A1 (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1531286A1 (en) * 2003-11-13 2005-05-18 Ford Global Technologies, LLC Motor vehicle gearbox
US20060230854A1 (en) * 2005-04-19 2006-10-19 Hans Enstrom, Andreas Hegerath Change-speed gearbox
CN201250883Y (zh) * 2008-08-21 2009-06-03 浙江吉利汽车研究院有限公司 多档机械式变速器
EP2068039A1 (en) * 2007-12-05 2009-06-10 GM Global Technology Operations, Inc. Gearbox for a motor vehicle
CN101571179A (zh) * 2008-04-28 2009-11-04 Gm全球科技运作股份有限公司 用于汽车的变速器
WO2011082743A1 (de) * 2009-12-17 2011-07-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Kraftfahrzeuggetriebe

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE448359B (sv) * 1985-07-01 1987-02-16 Volvo Ab Motorfordonsvexellada
JPH0623595B2 (ja) * 1985-11-08 1994-03-30 株式会社富士鉄工所 トラクタ用変速装置
DE4422901A1 (de) * 1994-06-30 1996-01-04 Zahnradfabrik Friedrichshafen Vielgängiges Stufenwechselgetriebe
DE10326865A1 (de) * 2003-06-14 2004-12-30 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Schaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit Front-Querantrieb
JP5022810B2 (ja) * 2007-08-02 2012-09-12 アイシン・エーアイ株式会社 6組の前進変速ギヤ対を有する変速機
JP5312242B2 (ja) * 2008-12-16 2013-10-09 本田技研工業株式会社 トランスミッション
JP5277069B2 (ja) * 2009-02-06 2013-08-28 本田技研工業株式会社 トランスミッション
JP5225950B2 (ja) * 2009-08-19 2013-07-03 アイシン・エーアイ株式会社 車両用手動変速機
JP2011252558A (ja) * 2010-06-03 2011-12-15 Univance Corp トラクター用変速装置
DE102010055735A1 (de) * 2010-12-22 2012-06-28 Getrag Ford Transmissions Gmbh Verfahren zur Modifizierung eines Schaltgetriebes

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1531286A1 (en) * 2003-11-13 2005-05-18 Ford Global Technologies, LLC Motor vehicle gearbox
US20060230854A1 (en) * 2005-04-19 2006-10-19 Hans Enstrom, Andreas Hegerath Change-speed gearbox
EP2068039A1 (en) * 2007-12-05 2009-06-10 GM Global Technology Operations, Inc. Gearbox for a motor vehicle
CN101571179A (zh) * 2008-04-28 2009-11-04 Gm全球科技运作股份有限公司 用于汽车的变速器
CN201250883Y (zh) * 2008-08-21 2009-06-03 浙江吉利汽车研究院有限公司 多档机械式变速器
WO2011082743A1 (de) * 2009-12-17 2011-07-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Kraftfahrzeuggetriebe

Also Published As

Publication number Publication date
GB2513604B (en) 2015-05-06
EP2992245B1 (en) 2020-01-01
US20160102734A1 (en) 2016-04-14
CN105209785B (zh) 2017-09-29
GB201307852D0 (en) 2013-06-12
GB2513604A (en) 2014-11-05
JP6266758B2 (ja) 2018-01-24
EP2992245A1 (en) 2016-03-09
WO2014177396A1 (en) 2014-11-06
JP2016517942A (ja) 2016-06-20
US9752655B2 (en) 2017-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4763044B2 (ja) 直結ギヤにおいて切り離し可能なカウンタシャフトを有するトランスミッション
CN104033547A (zh) 多级变速器
GB2513608A (en) Transmission
US11193574B2 (en) Invertible reversible multi-application gearbox
CN108626370B (zh) 带轴承的结构体以及轴承
US6023987A (en) Six-speed manual transaxle
US5743141A (en) Compact transaxle
CN105190097B (zh) 常啮合式变速器、车辆传动系和车辆
CN101668965B (zh) 用于机动车辆的变速箱和包括所述变速箱的机动车辆
CN105283690A (zh) 变速器
US10865865B2 (en) Powertrain for vehicle
CN105209785A (zh) 变速器
CN101319715B (zh) 带六个扭矩传递机构和三个行星齿轮组的七速变速器
CN105283689A (zh) 变速器
JP2006069424A (ja) 4輪駆動車両のパワートレーン
GB2513606A (en) Transmission

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant