CN107076271A - 用于机动车辆、尤其是至少两轮的机动车辆的运动的速度传动装置以及使用这种装置的传动系 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于机动车辆，尤其是机动化的至少两轮车辆的传动装置，其包括承载至少两个驱动齿轮(14、16)的驱动轴(12)、承载至少两个从动齿轮(50、52)的接收轴(48)、以及承载与驱动轴(12)和接收轴(48)的齿轮接合的固定齿轮(44、46)的中间移动传送轴(42)。根据本发明，该装置包括用于在驱动轴(12)和接收轴(48)之间传递运动的两个运动传送路径(T1、T2)，其包括由驱动轴和接收轴(48)承载的齿轮(14、50；16、52)和由中间轴承载的固定齿轮(44、46)，且驱动轴和/或接收轴承载用于使轴连接到齿轮的两个受控操作联接件(18、20；56、74)。

Description

用于机动车辆、尤其是至少两轮的机动车辆的运动的速度传 动装置以及使用这种装置的传动系
本发明涉及用于汽车、尤其是至少两轮机动车辆的运动的速度传动装置以及使用该速度传动装置的传动系。
在文件FR-2,811,395所述的示例中，该速度传动装置包括基本平行于从动轴布置的驱动轴，其通常用于驱动车辆的驱动轮。
在该类型的传动装置中，通过内燃机驱动驱动轴以旋转，且驱动轴固定地承载两个驱动轮，所述驱动轮中的每个与由从动轴承载、同时空转安装在该轴上的从动轮啮合。该从动轴还承载允许从动轮相对于该轴旋转固定的、交替间隙的滑动齿轮。
因此，在操作中，车辆以不同的速度通过作用于由从动车辆承载的各种滑动齿轮上而驱动，从而将驱动轴的其中一个驱动轮与该从动轴的其中一个从动轮固定。
众所周知，该类型的传动装置可以与混合型车辆一起使用，作为向车辆赋予运动的装置，其结合内燃机和旋转驱动/发电机机器，诸如连接到电源(诸如一个或多个蓄电池)的电机。
这种组合允许优化该车辆的性能，尤其通过减少整个车辆的燃料消耗，同时通过有限的污染物排到大气来保护环境。
因此，当车辆将在宽的速度范围内利用高转矩驱动，同时限制废气和噪声生成时，如在城区一样，电机优选用于驱动该车辆。
另一方面，热发动机用于移动该车辆以用于需要高的驱动功率和宽的操作范围的地方。
虽然令人满意，但该传动装置涉及一些不是无关紧要的缺点。
实际上，为了获得期望的移动速度，有必要联接或脱开该装置的一些元件，诸如从动齿轮。这因此延长换挡时间，从而引起驾驶员不适。
此外，传动装置必须包括用于控制滑动齿轮的多个致动器。这些致动器增加该装置的生产成本，并且会是故障和/或机能障碍的来源。
此外，这些致动器需要通过发动机通常配备的、诸如计算器等处理单元来控制，这要求增加该计算器的能力。
本发明旨在通过简单而便宜的速度传动装置来克服上述缺点。
本发明因此涉及用于汽车，尤其是至少两轮的机动车辆的传动装置，其包括承载至少两个驱动齿轮的驱动轴、承载至少两个从动齿轮的从动轴、以及承载与驱动轴和从动轴的齿轮配合的固定齿轮的中间运动传送轴，其特征在于，该装置包括驱动轴和从动轴之间的两个运动传送路径，其包括由驱动轴和从动轴承载的齿轮以及由中间轴承载的固定齿轮，且驱动轴和/或从动轴承载使轴连接到齿轮的两个受控的离合器。
其中一个路径可以包括通过单向离合器由驱动轴承载的驱动齿轮、由中间运动传送轴固定地承载的齿轮、以及由受控的离合器连接到所述从动轴的从动齿轮，且另一路径可以包括通过受控的离合器连接到驱动轴的驱动齿轮、由中间轴固定地承载的齿轮、以及通过受控的离合器连接到所述从动轴的从动齿轮。
其中一个路径可以包括通过受控的离合器由驱动轴承载的驱动齿轮、由中间运动传送轴固定地承载的齿轮、以及由受控的离合器连接到所述从动轴的从动齿轮，且另一路径可以包括通过受控的离合器连接到驱动轴的驱动齿轮、由中间轴固定地承载的齿轮、以及通过单向离合器连接到所述从动轴的从动齿轮。
其中一个路径可以包括通过受控的离合器由驱动轴承载的驱动齿轮、由中间运动传送轴固定地承载的齿轮以及由受控的离合器连接到所述从动轴的从动齿轮，且另一路径可以包括通过受控的离合器连接到驱动轴的驱动齿轮、由中间轴固定地承载的齿轮以及通过受控的离合器连接到所述从动轴的从动齿轮。
该装置可以包括闭合在其自身上并且使每个运动传送路径的齿轮彼此连接的带。
闭合在其自身上的带可以包括链条或皮带。
单向离合器可以包括自由轮。
受控的离合器可以包括盘式离合器。
本发明还涉及尤其用于至少两轮机动车辆的传动系，其包括内燃机、速度传动装置和驱动路径，其特征在于传动系可以包括如上所提到的速度传动装置。
传动系可以包括用于向车辆赋予至少运动的驱动/发电机机器。
机器的转子可以连接到盘式离合器的压力板。
机器的转子可以连接到中间轴。
传动系可以包括闭合在其自身上的带，以旋转地连接机器的转子和由此被驱动的元件。
本发明的其它特征和优点将从阅读随后通过非限制性示例的方式参考附图给出的描述中清晰可见，其中：
图1是示出根据本发明的速度传动装置的视图，
图2示出图1的速度传动装置的变体，
图3示出图1的速度传动装置的变体，且
图4示出应用到与混合型车辆有利地一起使用的传动系的图3的速度传动装置的变体。
如图1所示，速度传动装置10包括承载不同直径的两个齿轮14和16的驱动轴12、用于轮14的受控离合器18和用于轮16的另一受控离合器20。
考虑图1，齿轮14(被称为小齿轮)布置在套管22上，该套管包围轴12，同时在该轴上自由旋转但平移固定(不能平移)。该轮可通过受控的离合器18，诸如摩擦盘式离合器或同步啮合装置(同步齿轮系)可旋转地连接到该轴。在该小齿轮的左边，另一齿轮16(或大齿轮)布置在套管24上，该套管包围轴12，同时在该轴上自由旋转但平移固定(不能平移)。受控的离合器20，诸如摩擦盘式离合器或同步啮合装置，允许轮16可旋转地连接到驱动轴12。
出于简化原因，在以下的描述中，齿轮14和15被称为驱动齿轮。
通过示例的方式且如图1更好地示出，受控的离合器是摩擦盘式离合器，且它们包括固定在驱动轴12上的反作用板26、28、自由平移但与反作用板旋转固定(不可旋转)的压力板30、32，以及摩擦盘38、40，摩擦盘在套管22、24上自由平移但通过被布置在压力板和反作用板之间而旋转固定，压力板朝向反作用板的运动受任何已知装置的控制，诸如杆34、36。
该装置还包括中间旋转运动传送轴42，其基本平行于驱动轴12定位并承载固定在该轴上且具有不同直径的两个齿轮44、46，其与驱动轴的齿轮啮合。该连接轴的齿轮44(中间大齿轮)与小驱动齿轮配合，以及齿轮46(中间小齿轮)与大驱动齿轮配合。
该装置还包括基本平行于驱动轴12和中间轴42的从动轴48，该从动轴同驱动轴12一样承载不同直径的两个从动齿轮50和52。
从动齿轮定位在与驱动轴对称的从动轴上。
因此，齿轮50(小从动齿轮)布置在套管54上，该套管包围从动轴48，同时在该轴上自由旋转但平移固定(不能平移)。该齿轮50可通过受控的离合器56、诸如摩擦盘式离合器或同步啮合装置可旋转地连接到该从动轴。
当离合器设置在驱动轴上时，受控的离合器56在此处为摩擦离合器，其带有固定在从动轴上的反作用板58、相对于反作用板自由平移但旋转固定(相对于反作用板不可旋转)的压力板60，以及在套管54上自由平移但旋转固定的摩擦盘64，压力板朝反作用板的运动受任何已知装置的控制，诸如杆62。
如图1更好地示出，齿轮52(大从动齿轮)通过单向离合器66、诸如自由轮，布置在轴48上。
如在该图中更加可见，大从动轮52与小中间轮46啮合，而小从动轮50与大中间轮44啮合。
在该配置中，传动装置包括在驱动轴和从动轴之间形成两个旋转运动传送路径T1和T2的两个齿轮系。这些路径中的一个路径T2包括大驱动齿轮16、小中间齿轮46和大从动轮52。另一路径T1对称地包括小驱动齿轮14、大中间轮44和小从动轮50。
提供已知装置，诸如用于根据期望的齿轮比来致动各杆34、36和62的液压、电动或机械致动器当然是本领域技术人员力所能及的。
上述装置还允许使用三个离合器和一个自由轮实现四个齿轮比(传动比)。
在这些齿轮比的一个齿轮比中，在旋转驱动轴时且在离合器18的接合位置和离合器20和56的脱离位置中，小从动齿轮14通过其通过离合器18与轴12连接而被驱动旋转。轮14的该旋转然后通过大中间齿轮44传送到中间轴42，其引起小中间轮46被驱动以旋转。该小轮反过来驱动大从动轮52，其通过自由轮66的作用将该旋转再传送到从动轴48。
当然，当两个离合器20和56不工作时，大驱动轮16和小从动轮50都不会通过驱动轴或从动轴被驱动旋转，而是它们在轴12和48上空转转动。
在另一齿轮比中，离合器20处于接合位置，且离合器18和56处于脱离位置。然后由驱动轴12通过离合器20的作用驱动大驱动轮16以旋转。该旋转通过使其连通到大从动轮52的小中间轮46再传送到中间轴42。该大从动轮的旋转通过自由轮66的致动而传送到从动轴48。
同时，中间轴42通过小中间轮的旋转引起大中间轮44旋转，这又驱动小驱动轮14和小从动轮50。考虑离合器18和56的脱离位置，小驱动轮14和小从动轮50在它们各自的轴上空转转动。
对于另一齿轮比，离合器18和56处于接合位置且离合器20处于脱离位置。然后由驱动轴通过离合器18的作用驱动小驱动轮14以旋转。该小驱动轮的旋转通过大中间轮44与中间轴42连通，大中间轮44通过小从动轮50将该旋转传送到从动轴，小从动轮50通过离合器56的作用连接到该从动轴。
中间轴42通过大中间轮44的旋转引起与大从动齿轮52啮合的小轮46的旋转。然而，考虑从动轮52和从动轴38之间的旋转速度差，后者由于自由轮66的不作用而从大从动轮脱开。
当然，考虑离合器20的脱离位置，小中间轮46的旋转对驱动轴12没有影响，因为大驱动齿轮16在该轴上空转转动。
最后，对于最后一个齿轮比，两个离合器20和56都处于接合位置，且离合器18处于脱离位置。驱动轴12的旋转通过离合器20的作用传送到大驱动轮16，其将之传送到中间轴42的小中间齿轮46。后者将该旋转通过大中间齿轮44传送到小从动轮50。然后通过使小从动齿轮连接到从动轴的离合器56的作用驱动该轴进行旋转。
在该配置中，中间轴42的旋转也通过中间齿轮44和46的作用引起小驱动齿轮14和大从动齿轮52的旋转。如已经提到，考虑从动轮和从动轴之间的旋转速度差，后者通过自由轮66从大从动轮52脱开。
因此，如上所述的传动装置允许提供4个齿轮比，而在驱动轴上具有离合器18的优点是，这允许获得传动装置上的中性功能。其还允许车辆从零速度起步功能被获得，并具有带有发动机制动的两个齿轮。
该装置还允许使用每个传送路径T1或T2的齿轮而具有不同的齿轮比(传动比)，或使其中一个路径T1的齿轮的部分和另一路径T2的部分结合，以便具有其它齿轮比。
在图1中，每个旋转运动传送路径T1和T2的不同的齿轮通过闭合在其自身上的带(诸如链条或皮带，优选带有内部和/或外部切口)彼此连接。
如在该图中更好地可见，为每个传送路径提供链条，链条70用于连接大驱动齿轮16、小中间齿轮46和大从动齿轮52，且链条68用于连接小驱动轮14、大中间齿轮44和小驱动轮50。
这具有以下效果：允许修改轴的位置并根据可用的空间使它们定位在离彼此一定距离处，同时在这些轴之间提供旋转运动的传送。
此外，相比齿轮彼此直接啮合的布局，该链条(或该皮带)允许限制与轮的摩擦。
使用链条或皮带还可以允许避免湿式油底壳润滑的方案。
图2的变体与图1的实施例的不同之处在于，用于图1的从动轴的从动齿轮14的盘式离合器18被间设在齿轮14和驱动轴12之间的、诸如自由轮之类的单向离合器72所替代。在该变体中，间设在图1的大从动齿轮52和从动轴48之间的自由轮66被此处为盘式离合器形式的受控的离合器74所替代，该离合器与套管76配合，该套管承载轮52，同时平移固定(不能平移)但可自由旋转地围绕从动轴。
如此前的实施例中，该离合器包括在从动轴48上固定的反作用板78、自由平移但与反作用板旋转固定的压力板80，以及自由平移但在套管76上旋转固定同时定位在反作用板和压力板之间的摩擦盘84，压力板朝反作用板的运动受杆82的控制。
该变体的操作与图1的操作相同，同时使获得四个齿轮比成为可能。
对于其中一个比率，离合器20和56处于脱离位置且离合器74处于接合位置。在该配置中，在驱动轴12旋转时，通过使驱动轴连接到该齿轮的自由轮72的致动而驱动小从动齿轮14旋转。轮14的该旋转然后通过大中间齿轮44传送到中间轴42，其引起小中间齿轮46被驱动而旋转。该小轮反过来又驱动大从动轮52，其通过离合器74的作用将该旋转再传送到从动轴48。
当两个离合器20和56不工作时，大驱动轮16和小从动轮50都不会通过驱动轴或从动轴被驱动旋转，而是这两个轮16和50分别在它们各自的轴上空转转动。
在另一齿轮比中，离合器20和离合器74处于接合位置，且离合器56处于脱离位置。然后由驱动轴12通过离合器20的作用驱动大驱动轮16以旋转。该旋转通过使其连通到大从动轮52的小中间轮46被再传送到中间轴42。该大轮的旋转通过离合器74传送到从动轴48。
同时，中间轴42通过小中间轮的旋转引起大中间轮44的旋转。考虑驱动轴12和小驱动轮14之间的旋转速度差，该轴通过自由轮72的不工作而从小驱动轮脱开。小从动轮50然后在轴49上围绕其轴线进行空转转动。
在另一齿轮比中，离合器56处于接合位置且离合器20和74处于脱离位置。然后通过连接驱动轴和小驱动轮14的自由轮72的致动而驱动该齿轮以旋转。
该小驱动轮的旋转通过大中间轮44连通到中间轴42，大中间轮44通过小从动轮50将该旋转传送到从动轴，小从动轮50通过离合器56的作用连接到该从动轴。
当然，考虑离合器20和74的脱离位置，小中间轮46的旋转对驱动轴12和从动轴48没有影响，因为大驱动齿轮16和大从动齿轮52在轴12和48上空转转动。
对于最后一个齿轮比，两个离合器20和56处于接合位置且离合器74处于脱离位置。驱动轴12的旋转通过离合器20的作用传送到大驱动轮16，该大驱动轮将该旋转传送到中间轴42的小中间齿轮46，其通过大中间齿轮44将该旋转传送到小从动轮50。然后通过使小从动齿轮连接到该轴的离合器56的作用驱动该轴以旋转。
在该配置中，中间轴42的旋转还通过中间齿轮44的作用引起小驱动齿轮14旋转。如已经提到，考虑驱动轮14和驱动轴之间的旋转速度差，后者通过自由轮72从小驱动轮14脱开。大从动轮52在轴48上围绕其轴线进行空转转动。
对于图3的变体，图1的自由轮66和图2的自由轮72被诸如盘式离合器18和74等受控的离合器所替代。
因此，小驱动齿轮14布置在驱动轴12上、在套管22上，且其可以通过离合器18旋转地连接到该轴，该套管包围该轴，同时在该轴上自由旋转但平移固定(不能平移)。大从动齿轮52由套管76承载，且其可以通过离合器74可旋转地连接到该轴，该套管包围从动轴48，同时在该轴上自由旋转但平移固定(不能平移)。
如已经在图1和图2中示出，离合器18和74包括固定在驱动轴12和从动轴48上的反作用板26、28，自由平移但与反作用板旋转固定的压力板30、80，以及在套管22、76上自由平移但通过被布置在压力板和反作用板之间而旋转固定的摩擦盘38、84，压力板朝反作用板的运动受任何已知装置的控制，诸如杆34、82。
齿轮比类似于利用以下内容的上述那些齿轮比：对于其中一个齿轮，离合器18和56的接合位置和离合器20和74的脱离位置；对于另一齿轮比，离合器20和74的接合位置和离合器18和56的脱离位置；对于又一齿轮比，离合器18和56的接合位置和离合器20和74的脱离位置；对于最后一个齿轮比，离合器20和56的接合位置和离合器18和74的脱离位置。
图4现在示出速度传动装置10应用到机动车辆，尤其至少两轮机动车辆的传动系。
该传动系因此包括此处为内燃机86的推进发动机、速度传动装置10和车辆驱动路径。
如在该图中可见，装置10的驱动轴12连接到内燃机的曲轴88，且从动轴48连接到车辆的驱动路径(未示出)。
通过示例的方式，对于两轮或三轮车辆，该从动轴直接通过链条、皮带或齿轮系，或间接通过承载驱动轮的驱动桥连接到驱动轮。
有利地，带有图4的速度传动装置的传动系可以通过使驱动/发电机机器90与内燃机86相关联而用于混合型车辆中。
在以下的描述中仅通过示例的方式，该机器是连接到电池(未示出)的液压机器或电机。其用作电动机以用于对车辆赋予运动或用作发电机以用于对电池充电或用于将功率供应到车辆的电器附件。
如在图4中更好地可见，电机包括承载齿轮94的转子92。
该机器可以在不同的点处连接到传动装置。
因此，在图4所提到的配置A中，转子92与离合器74的反作用板78旋转地连接；对于配置B，该转子连接到中间轴42，从而承载固定的齿连接轮96；对于配置C，转子连接到离合器20的反作用板28。
该机器的位置由本领域技术人员明智地进行选择，尤其通过考虑空间要求和用于车辆的纯电动操作的期望的齿轮比。
在配置A中，机器用一个齿轮比来驱动车辆，对于配置B利用两个齿轮比驱动车辆，且对于配置C利用四个齿轮比驱动车辆。
通过示例的方式且如在图4中更好地可见，机器与反作用板或与带齿的连接轮96的连接由链条或齿型皮带或通过直接驱动而提供。
该连接也可以通过转子的齿轮94与由反作用板的外围承载的补充齿(未示出)或与带齿的连接轮96的齿的配合来实现。
因此有可能通过转子92的旋转实现车辆在前进挡或倒车档的运动，转子的旋转通过各种齿轮传送到驱动路径。
在用于移动车辆的纯电动操作期间，仅使用电动机。此外，该电动机也可以结合内燃机86用于在从动轴上提供补充功率或用作用于对电池再充电的发电机。
此外，在车辆减速时，机器的转子通过各个齿轮被驱动旋转，且在这种情况下，机器变成发电机。

Claims (14)

1.一种用于汽车的、尤其是至少两轮的机动车辆的传动装置，所述传动装置包括承载至少两个驱动齿轮(14、16)的驱动轴(12)、承载至少两个从动齿轮(50、52)的从动轴(48)、以及承载与驱动轴(12)和从动轴(48)的所述齿轮配合的固定齿轮(44、46)的中间运动传送轴(42)，其特征在于，所述装置包括在驱动轴(12)和从动轴(48)之间的两个运动传送路径(T1、T2)，所述运动传送路径包括由所述驱动轴和所述从动轴(48)承载的齿轮(14、50；16、52)和由所述中间轴承载的固定齿轮(44、46)，且所述驱动轴和/或所述从动轴承载使所述轴连接到所述齿轮的两个受控的离合器(18、20；56、74)。
2.如权利要求1所述的传动装置，其特征在于，其中一个路径(T1)包括通过单向离合器(72)由驱动轴(12)承载的驱动齿轮(14)、由所述中间运动传送轴固定地承载的齿轮(44)以及由受控的离合器(56)连接到所述从动轴的从动齿轮(50)，且另一路径(T2)包括通过受控的离合器(20)连接到驱动轴(12)的驱动齿轮(16)、由中间轴(42)固定地承载的齿轮(46)以及通过受控的离合器(74)连接到所述从动轴的从动齿轮(52)。
3.如权利要求1所述的传动装置，其特征在于，其中一个路径(T1)包括通过受控的离合器(18)由驱动轴(12)承载的驱动齿轮(14)、由所述中间运动传送轴固定地承载的齿轮(44)以及由受控的离合器(56)连接到所述从动轴的从动齿轮(50)，且另一路径(T2)包括通过受控的离合器(20)连接到驱动轴(12)的驱动齿轮(16)、由中间轴(42)固定地承载的齿轮(46)以及通过单向离合器(66)连接到所述从动轴的从动齿轮(52)。
4.如权利要求1所述的传动装置，其特征在于，其中一个路径(T1)包括通过受控的离合器(18)由驱动轴(12)承载的驱动齿轮(14)、由所述中间运动传送轴固定地承载的齿轮(44)以及由受控的离合器(56)连接到所述从动轴的从动齿轮(50)，且另一路径(T2)包括通过受控的离合器(20)连接到驱动轴(12)的驱动齿轮(16)、由中间轴(42)固定地承载的齿轮(46)以及通过受控的离合器(74)连接到所述从动轴的从动齿轮(52)。
5.如前述权利要求中任一项所述的传动装置，其特征在于，所述传动装置包括闭合在其自身上的带(68、70)，所述带使每个运动传送路径的齿轮(14、44、50；16、46、52)彼此连接。
6.如权利要求5所述的传动装置，其特征在于，闭合在其自身上的带(68、70)包括链条。
7.如权利要求5所述的传动装置，其特征在于，闭合在其自身上的带(68、70)包括皮带。
8.如权利要求1至3中任一项所述的传动装置，其特征在于，所述单向离合器包括自由轮(66、72)。
9.如前述权利要求中任一项所述的传动装置，其特征在于，所述单向离合器包括盘式离合器(18、20、56、74)。
10.一种传动系，尤其是用于至少两轮机动车辆的传动系，包括内燃机(86)、速度传动装置(10)和驱动路径，其特征在于，所述传动系包括如前述权利要求中任一项所述的速度传动装置(10)。
11.如权利要求10所述的传动系，其特征在于，所述传动系包括用于向所述车辆赋予至少运动的驱动/发电机机器(90)。
12.如权利要求11所述的传动系，其特征在于，机器(90)的转子(92)连接到盘式离合器(20、74)的压力板(28、78)。
13.如权利要求11或12所述的传动系，其特征在于，机器(90)的转子(92)连接到中间轴(42)。
14.如权利要求11或13中任一项所述的传动系，其特征在于，所述传动系包括闭合在其自身上的带(98)，以旋转地连接机器(90)的转子(92)和由此被驱动的元件。
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