CN108350994A - 用于至少两轮的机动车辆的运动的变速器和利用该变速器的动力总成 - Google Patents

Abstract

用于至少两轮的机动车辆的运动的变速器，包括：驱动轴(12)，载有至少两个驱动齿轮(18、20)；从动轴(14)，载有至少两个从动齿轮(34、36)；以及中间运动传动轴(16)，载有固定齿轮(52、54)。根据本发明，该设备包括：通过单向自动耦合器(58)自由地安装在传动轴(16)上且与驱动齿轮(18)协作的齿轮(56)。本发明还包括使用该变速器的运动总成。

Description

用于至少两轮的机动车辆的运动的变速器和利用该变速器的 动力总成

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的运动的变速器和使用该变速器的动力总成。

更具体但非限定地，涉及两轮或三轮机动车辆。

背景技术

在申请人所提交的法国专利申请第14/54,987号中，该变速器包括：驱动轴，载有两个驱动齿轮；从动轴，载有两个从动齿轮；以及中间运动传动轴，载有固定在该轴上的齿轮，且与驱动轴及从动轴的齿轮协作。

在该变速器中，驱动齿轮空转地安装在驱动轴上，且这些驱动齿轮可以通过用于一个轮的受控耦合器和用于另一个轮的单向自动耦合器连接到所述驱动轴。从动齿轮也空转地安装在从动轴上，且这些从动齿轮可以通过用于一个轮的受控耦合器和用于另一个轮的单向自动耦合器连接到所述从动轴。

在该变速的操作过程中，已经观察到，当该驱动齿轮处于自由轮模式时，驱动轴与驱动齿轮之间的通常为自由轮的单向耦合器可以达到非常高的速度。

该速度可以超过15,000rpm，这超出了自由轮的运转极限。

实际上，当驱动轴的受控耦合器啮合时，中间轴被驱动，并且其以比驱动轴更高的速度驱动固定有自由轮的齿轮，该自由轮设置在驱动轴上。

根据选择的减速比，当驱动轴的速度高时，自由轮的速度可以变得非常高。

因此，该高速度可能会使自由轮恶化，从而妨碍其随后实现其单向自动耦合器的功能，并且在极端情况下，可能导致严重的传动功能障碍，甚至导致驱动轴与中间轴及从动轴之间的运动传动完全停止。

本发明旨在通过维持自由轮完整性的简单且低价的变速器来克服所述缺点。

发明内容

因此，本发明涉及一种用于机动车辆、尤其是至少两轮的车辆的变速器，包括：驱动轴，载有至少两个驱动齿轮；从动轴，载有至少两个从动齿轮；以及中间运动传动轴，载有固定齿轮；其特征是，设备包括：通过单向自动耦合器空转地安装在中间轴上且与驱动齿轮协作的齿轮。

驱动齿轮之一可以被驱动轴固定地支承，同时与空转地安装在中间轴上的齿轮协作，而另一个驱动齿轮空转地安装在驱动轴上，同时与受控耦合器相关联，所述受控耦合器用于将所述另一个驱动齿轮与所述轴连接。

从动齿轮之一可以空转地安装在从动轴上，同时与受控耦合器相关联，所述受控耦合器用于将所述一个从动齿轮与所述轴连接，而另一个从动齿轮通过单向自动耦合器空转地安装在从动轴上。

被中间轴支承的固定轮之一可以与驱动轮之一及从动轮之一协作，而被该轴支承的另一个固定轮可以与另一个从动轮协作。

该设备可以包括连接齿轮的自闭合带。

自闭合带可以包括链条。

自闭合带可以包括皮带。

单向自动耦合器可以包括自由轮。

受控耦合器可以包括盘式离合器。

本发明还涉及一种动力总成，尤其是用于至少两轮的机动车辆，包括内燃机、变速器以及驱动履带，其特征是，包括如上限定的变速器。

附图简述

参照示出根据本发明的变速器的单幅附图，通过阅读以非限制性示例给出的下文描述，本发明的其它特征和优点将变得清楚。

具体实施方式

参见该单幅附图，变速器10包括：驱动轴12，通常连接到发动机、特别是内燃机；从动轴14，将其旋转运动直接或间接地传动到机动车辆的轮；以及中间轴16。

驱动轴12载有不同直径的两个齿轮18、20以及用于轮20的受控耦合器22。

齿轮18(称为小齿轮)固定地布置在驱动轴12上，而另一个齿轮20(或大齿轮)布置在围绕轴12的套筒24上，同时在该轴上旋转自由而平移受限。可以是摩擦盘式离合器或同步器的受控耦合器22允许通过套筒24将轮20旋转地连接到驱动轴12。

出于简化的原因，在余下描述中，将齿轮18、20称为驱动齿轮。

如图中以示例的方式所示，受控耦合器22是摩擦盘式离合器。该离合器包括：固定反力板26，位于驱动轴12上；压力板28，平移自由而不随反力板旋转，由诸如推杆30之类的任意已知装置控制朝向反力板运动；以及摩擦盘32，在套筒24上平移自由而旋转受限，且布置在压力板与反力板之间。

如驱动轴12那样，与驱动轴12大致平行的从动轴14载有两个不同直径的从动齿轮34、36。

齿轮34(小从动齿轮)布置在围绕从动轴14的套筒38上，同时在该轴上旋转自由但平移受限。该齿轮34可以通过诸如摩擦盘式离合器或同步器之类的受控耦合器40旋转地连接到该从动轴。

如布置在驱动轴上的受控耦合器那样，此处，受控耦合器40是摩擦离合器，具有：固定在从动轴上的反力板42；压力板44，平移自由而不随反力板旋转，由诸如杠杆46之类的任意已知装置控制而朝向反力板运动；以及摩擦盘48，在套筒38上自由平移而不随其旋转。

齿轮36(大从动齿轮)通过诸如自由轮之类的单向自动耦合器50布置在从动轴14上。

当然，本领域技术人员能够根据期望的传动比来提供用于推杆30、46的诸如液压、电动或机械致动器之类的已知装置。

中间旋转运动传动轴16定位成大致平行于驱动轴12和从动轴14。该轴载有不同直径的两个固定中间齿轮52、54以及空转地安装在该轴上的中间齿轮56。该空转安装的车轮与自由轮式的单向自动耦合器58相关联。

可以注意到，两个固定中间齿轮52、54可以具有相同的直径，但需要使空转的中间轮56与小驱动轮18之间的齿轮减速比小于小中间轮54与大驱动轮20之间的齿轮减速比。

类似地，两个驱动齿轮18、20可以具有相同的直径。然而，在该情况下，空转中间轮56与小驱动轮18之间的齿轮减速比小于小中间轮54与大驱动轮20之间的减速比很重要。

较好地如图所示，空转安装的中间齿轮56与固定的小驱动齿轮18协作，固定的中间大齿轮52与空转的小从动齿轮34协作，而固定的中间小齿轮54与空转的大驱动齿轮20及空转的大从动齿轮36协作。

这允许实现三个旋转运动传动路径：小驱动齿轮18与空转中间齿轮56之间的第一路径A；固定中间大齿轮52与空转从动齿轮34之间的另一路径B；最后，大驱动齿轮20、中间小齿轮54与大驱动齿轮36之间的最终路径C。

在图中，每个旋转运动传动路径的各个轮通过诸如链条或皮带之类的自闭合带而彼此连接，该自闭合带优选在内部和/或外部切口。

在图中以示例的方式示出，链条60设置成用于连接大驱动齿轮20、中间小齿轮54以及大从动齿轮36，链条62连接中间大齿轮52与小从动齿轮34，而链条64连接小驱动齿轮18与空转中间齿轮56。

因此，这允许根据可用空间来改变轴的位置，并允许将轴定位成彼此间隔一定距离，同时在这些轴之间提供旋转运动的传动。

当然，在不脱离本发明范围的情况下，可以没有链条，而通过相互啮合来使轮协作。

因而，传动设备构造成允许实现四齿轮比。

在这些齿轮比之一情况下，在驱动轴旋转且离合器22与离合器40脱开的位置处，小驱动齿轮18通过其与轴12的连接而被驱动旋转。之后，轮18的该旋转被传动到空转中间齿轮56，该空转中间齿轮56在自由轮58的作用下连接到中间轴16并驱动其旋转。该轴的旋转传动到固定中间齿轮52、54。

在该旋转期间，中间大齿轮52驱动小从动齿轮34旋转，而中间小齿轮54驱动大从动齿轮36旋转。该大从动轮通过自由轮50的动作将该旋转再传动到从动轴14。

当然，由于两个离合器22、40不起作用，因此，大驱动轮20和小从动轮34都不将它们的旋转传动到驱动轴或从动轴，它们在这些轴上空转。

在另一齿轮比情况下，驱动轴旋转，且驱动轴的离合器22位于脱开位置，而从动轴的离合器40位于啮合位置。小驱动齿轮18通过其与轴12的连接而被驱动旋转。之后，轮18的该旋转被传动到空转中间齿轮56，该空转中间齿轮56在自由轮58的作用下连接到中间轴16并驱动其旋转。该轴的旋转传动到固定中间齿轮52、54。

之后，中间大齿轮52的旋转传动到小从动齿轮34。由于支承该小从动齿轮的套筒38在离合器40的作用下与从动轴的连接，该小齿轮的旋转随后传动到从动轴14。

中间小轮54的旋转引起大从动齿轮36的旋转。然而，鉴于从动轮36与从动轴14之间的转速差，后者通过自由轮50的不作为而与从动轮解耦。

该中间小轮54的旋转引起大驱动齿轮20的旋转，但鉴于离合器22的脱开位置，连接到套筒24的大驱动轮20绕驱动轴12空转。

对于另一齿轮比情况，驱动轴旋转，且驱动轴的离合器22位于啮合位置，而从动轴的离合器40位于脱开位置。之后，大驱动轮20通过离合器22的作用而被驱动轴驱动旋转，而小驱动轮18也通过其与驱动轴的固定连接而被驱动旋转。

大驱动轮20的旋转通过中间小轮54传动到中间轴16，该中间小轮54将其传递到大从动轮36。鉴于大从动轮与从动轴14之间的转速差，该轮通过自由轮50联接到该轴，同时向该轴传递其旋转运动。

中间轴的旋转也引起固定中间大轮52的旋转，但由于离合器40位于脱开位置，因此，该旋转对从动轴没有影响。

此外，鉴于空转中间轮56与中间轴16之间的转速差，自由轮不起作用，中间轮56随后绕中间轴16空转。

鉴于分别在空转中间轮56与驱动轮18之间以及中间轮54与大驱动轮20之间的两个减速比R1、R2，则R1＜R2。在前述现有技术的法国专利申请第14/54,987号的情况下，驱动轴上的自由轮所承受的速度差是R2/R1，而在本发明的情况下，中间轴16上的自由轮58所承受的速度差是R2*R1。因此，本发明情况下的速度差小于所述现有技术情况下的速度差。

最后，针对最终的齿轮比情况，两个离合器22、40都位于啮合位置而驱动轴正在旋转。该驱动轴12的旋转通过离合器22的作用传动到大驱动轮20，该大驱动轮20将该旋转传动到中间轴16的固定中间小齿轮54。其旋转通过驱动轮34传动到小从动轮34。之后，从动轴14通过将小从动齿轮连接到该轴的离合器40的作用而被驱动旋转。

在该构造中，中间轴16的旋转还通过借助中间齿轮54而引起大从动轮36的旋转。如上所述，考虑到大从动轮36与从动轴14之间的旋转速度差；以及中间轴16与由小驱动轮18驱动旋转的空转中间齿轮56之间的旋转速度差，这些轮36、56分别与从动轴及中间轴解耦。

因此，如上所述的变速器允许提供四齿轮比，其优点是具有与中间轴上的齿轮相关联的自由轮，从而避免该自由轮的高转速。

如上所述，该变速器10可应用于机动车辆的动力总成，尤其是至少两轮的车辆。

因而，该动力总成包括：驱动发动机，此处是直接或间接地连接到驱动轴12的内燃机(未示出)；如上所述的变速器10；以及车辆驱动履带，直接或间接地连接到从动轴14。

举例来说，对于两轮或三轮车辆，该从动轴通过链条、皮带或齿轮总成直接连接到驱动轮，或着通过载有驱动轮的驱动轴间接连接到驱动轮。

Claims (10)

1.一种用于机动车辆、尤其是至少两轮的车辆的变速器，包括：驱动轴(12)，所述驱动轴(12)载有至少两个驱动齿轮(18、20)；从动轴(14)，所述从动轴(14)载有至少两个从动齿轮(34、36)；以及中间运动传动轴(16)，所述中间运动传动轴(16)载有固定齿轮(52、54)；其特征在于，所述变速器包括：通过单向自动耦合器(58)空转地安装在中间轴(16)上且与驱动齿轮(18)协作的齿轮(56)。

2.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，驱动齿轮之一(18)由所述驱动轴(12)固定地支承，同时与空转地安装在中间轴(16)上的齿轮(56)协作，而另一个驱动齿轮(20)空转地安装在驱动轴(12)上，同时与受控耦合器相关联，所述受控耦合器用于将所述另一个驱动齿轮与所述驱动轴连接。

3.如权利要求1或2所述的变速器，其特征在于，从动齿轮之一(34)空转地安装在从动轴(14)上，同时与受控耦合器相关联，所述受控耦合器用于将所述一个从动齿轮与所述从动轴连接，而另一个从动齿轮(36)通过单向自动耦合器(50)空转地安装在从动轴(14)上。

4.如前述权利要求中任一项所述的变速器，其特征在于，被所述中间轴支承的固定轮之一(54)与驱动轮之一(20)及从动轮之一(36)协作，而被该中间轴支承的另一个固定轮(52)与另一个从动轮(34)协作。

5.如前述权利要求中任一项所述的变速器，其特征在于，包括连接所述齿轮的自闭合带(60、62、64)。

6.如权利要求5所述的变速器，其特征在于，所述自闭合带(60、62、64)包括链条。

7.如权利要求5所述的变速器，其特征在于，所述自闭合带(60、62、64)包括皮带。

8.如前述权利要求中任一项所述的变速器，其特征在于，所述单向自动耦合器包括自由轮(50、58)。

9.如前述权利要求中任一项所述的变速器，其特征在于，所述受控耦合器包括盘式离合器(22、40)。

10.一种动力总成，尤其是用于至少两轮的机动车辆，包括内燃机、变速器以及驱动履带，其特征在于，包括前述权利要求中任一项所述的变速器(10)。