CZ310458B6 - Slučovací převodovka - Google Patents

Slučovací převodovka

Info

Publication number
CZ310458B6
CZ310458B6 CZ2024-184A CZ2024184A CZ310458B6 CZ 310458 B6 CZ310458 B6 CZ 310458B6 CZ 2024184 A CZ2024184 A CZ 2024184A CZ 310458 B6 CZ310458 B6 CZ 310458B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
gear
output shaft
gearbox
satellites
driven wheel
Prior art date
Application number
CZ2024-184A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2024184A3 (cs
Inventor
RadomĂ­r Smolka
Radomír Ing Smolka
Jakub PonÄŤĂ­k
Jakub Ing. Pončík
Adam Kolář
Adam Bc. Kolář
Original Assignee
Tatra Trucks A.S.
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 Tatra Trucks A.S. filed Critical Tatra Trucks A.S.
Priority to CZ2024-184A priority Critical patent/CZ310458B6/cs
Priority to DE102025115350.7A priority patent/DE102025115350A1/de
Publication of CZ2024184A3 publication Critical patent/CZ2024184A3/cs
Publication of CZ310458B6 publication Critical patent/CZ310458B6/cs

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/02—Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location or kind of gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location or kind of gearing
    • B60K17/043—Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel
    • B60K17/046—Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel with planetary gearing having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location or kind of gearing
    • B60K17/06—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location or kind of gearing of change-speed gearing
    • B60K17/08—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location or kind of gearing of change-speed gearing of mechanical type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/28—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or type of power take-off
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/344—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/46—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears
    • F16H3/48—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears
    • F16H3/52—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears comprising orbital spur gears
    • F16H3/54—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears comprising orbital spur gears one of the central gears being internally toothed and the other externally toothed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/001—Arrangement or mounting of electrical propulsion units one motor mounted on a propulsion axle for rotating right and left wheels of this axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/10—Road Vehicles
    • B60Y2200/14—Trucks; Load vehicles, Busses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/42—Clutches or brakes
    • B60Y2400/421—Dog type clutches or brakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/70—Gearings
    • B60Y2400/73—Planetary gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/70—Gearings
    • B60Y2400/78—Pumps, e.g. jet type
    • B60Y2400/785—Pump drives
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0034—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising two forward speeds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

Podstatou vynálezu je, že první převodový stupeň (11) je tvořen čelním soukolím sestávajícím jednak z prvních pastorků (111), které jsou součástí vstupních hřídelí (6), a jednak z prvního hnaného kola (112) uloženého na výstupní hřídeli (7) a jednak z planetového převodu (8), který je umístěn v ose výstupní hřídele (7), druhý převodový stupeň (12) je tvořen čelním soukolím sestávajícím jednak z druhých pastorků (121), které jsou součástí vstupních hřídelí (6) a jednak z druhého hnaného kola (122) uloženého na výstupní hřídeli (7), přičemž mezi planetovým převodem (8) a druhým hnaným kolem (122) druhého převodového stupně (12) je na výstupní hřídeli (7) posuvně uložena řadicí objímka (9) propojená s řídicí soustavou vozidla, čelní soukolí prvního převodového stupně (11) a druhého převodového stupně (12) mají stejný modul, stejný počet zubů a stejný převodový poměr, kde všechna ozubená kola mají přímé zuby.

Description

Slučovací převodovka
Oblast techniky
Vynález spadá do oblasti řešení elektrifikace dopravních prostředků a týká se řešení slučovací převodovky pro elektromechanické pohonné systémy vozidel, zejména nákladních automobilů, využívajících nové typy pohonných jednotek, jako jsou elektromotory a palivové články.
Dosavadní stav techniky
V současné době probíhá neustálé úsilí o zlepšení funkce pohonných ústrojí elektricky poháněných vozidel a kombinování účinnosti pohonného ústrojí se širokým rozsahem výkonu, a to při používání nových typů pohonných jednotek, kterými jsou především elektromotory a palivové články. Základním problémem nově vyvíjených koncepcí je vyřešení redukce vysokých otáček pohonného elektromotoru a navýšení kroutícího momentu přenášeného přes přídavný převod do hnacího traktu vozidla. K udržení požadovaného kroutícího momentu je nutno začlenit do pohonného systému převodovky speciálních konstrukcí a s novým uspořádáním jejich funkčních členů.
Je známo řešení pohonného ústrojí pro vozidlo popsané ve spisu US 11685247 (analog EP 4045820) využívající dva pohonné elektromotory a převodovku uspořádanou pro přenos točivého momentu z těchto elektromotorů, kde převodovka obsahuje jednak první vstupní hřídel uspořádanou pro pohon prvním elektromotorem a druhou vstupní hřídel uspořádanou pro pohon druhým elektromotorem, jednak společnou výstupní hřídel konfigurovanou pro pohon alespoň jedné hnací nápravy a jednak soustavu spoluzabírajících vstupních ozubených kol se šikmým ozubením pro zajištění selektivního přenosu kroutícího momentu. Převodovka dále obsahuje mezilehlou hřídel uspořádanou tak, aby byla selektivně poháněná alespoň prvním vstupním kolem a/nebo druhým vstupním kolem, a pomocné ozubené kolo mající dva volitelné převodové poměry, přičemž pomocné ozubené kolo je uspořádáno mezi mezilehlou hřídelí a společnou výstupní hřídelí a obsahuje čtyři výstupní ozubená kola, která jsou uspořádána tak, aby poháněla společnou výstupní hřídel bez jakéhokoli přenosu točivého momentu prostřednictvím pomocného ozubeného soukolí. Tento typ pohonného agregátu je konstrukčně velmi složitý a používá velké množství ozubených kol, což ovlivňuje zástavbové rozměry potřebné pro umístění pohonného ústrojí a s tím spojenou jeho velkou hmotnost a komplikovanou montáž a demontáž.
Dále je známo řešení elektromechanického pohonného systému a způsobu jeho řízení podle spisu EP 2436950, kde systém obsahuje výstupní hřídel, soustavu tří nebo dvou pohonných elektromotorů a převodovku, jejíž každý převodový stupeň je připojitelný a odpojitelný od každého z elektromotorů. Součástí systému jsou řadicí prostředky umožňující selektivní připojení a odpojení každého elektromotoru od převodových mechanismů. Nevýhodou tohoto systému je, že pokud je jeden z elektromotorů odpojen, pohon není schopen poskytovat konstantní úroveň nebo množství výstupního výkonu systému.
Konečně je známa konstrukce převodovky pro vozidlo s hybridním pohonem popsaná ve spisu DE 1020090250094, kde vstupní hřídel převodovky je připojena ke spalovacímu motoru a převodovka dále obsahuje alespoň třídílný planetový převod a dva pohonné elektromotory. Točivé momenty elektromotorů a spalovacího motoru se slučují v planetovém převodu, kdy točivý moment spalovacího motoru je veden na korunové kolo a točivý moment prvního elektromotoru je veden přes čelní soukolí a unašeč na satelity a přes první hřídel na první převod. Točivý moment druhého elektromotoru je veden přes čelní soukolí na centrální kolo a přes druhou hřídel na druhý převod. Sloučený točivý moment je veden na společnou výstupní hřídel. Nevýhodou řešení je, že obsahuje napojení na spalovací motor, což má za následek velmi složitou konstrukci celého pohonného ústrojí zvýšení zástavbového prostoru.
- 1 CZ 310458 B6
Ze spisu US 2022185086 je známa plně elektrická pohonná jednotka pro pracovní stroj, která obsahuje převodovku s děleným výkonem, planetový převod s otočnými prvky včetně centrálního kola, ozubeného věnce a planetového unašeče, přičemž jeden z těchto tří otočných prvků může být použit jako hlavní výstup planetového převodu. Pohonná jednotka dále obsahuje dva elektromotory, z nichž každý je funkčně připojen k jednomu z dalších dvou otočných prvků planetového soukolí a je schopen pohánět samostatně celou jednotku. Přenášený kroutící moment z elektromotorů je slučován a navyšován v planetovém převodu, přičemž točivý moment prvního elektromotoru je veden na první centrální kolo a točivý moment druhého elektromotoru je veden na korunové kolo nebo na druhé centrální kolo. Z prvního centrálního kola je točivý moment přenášen na satelity v první řadě, z druhého centrálního kola je točivý moment přenášen na satelity ve druhé řadě. Satelity jsou umístěny za sebou v unašeči satelitů ve stejné ose. Nevýhodou tohoto řešení je skutečnost, že pohonná jednotka není schopna poskytovat velký výstupní výkon, který je požadován u velkých nákladních automobilů.
Ve spisu US 11852222 (analog EP 4055302) je známo řešení pohonného systému vozidla pro zajištění přenosu výkonu elektromotoru zahrnujícího převodovku obsahující první vstupní hřídel, druhý vstupní hřídel a společný výstupní hřídel, kde první ozubené kolo vstupního hřídele je uspořádané na prvním vstupním hřídeli, první ozubené kolo druhého vstupního hřídele, druhé ozubené kolo druhého vstupního hřídele je uspořádané axiálně přesazené vůči sobě navzájem na druhém vstupním hřídeli a první ozubené kolo výstupního hřídele a druhé ozubené kolo výstupního hřídele jsou uspořádané axiálně přesazené vůči sobě navzájem na společném výstupním hřídeli. První ozubené kolo druhého vstupního hřídele je v záběru s prvním ozubeným kolem výstupního hřídele a ozubené kolo prvního vstupního hřídele a druhé ozubené kolo druhého vstupního hřídele zabírají s druhým ozubeným kolem výstupního hřídele. Základní přenos kroutícího momentu je zajištěn od prvního vstupního hřídele k výstupnímu hřídeli. Vstupní hřídel prvního elektromotoru je opatřena pouze jedním pastorkem, který je možno spojit nebo rozpojit s hřídelí pomocí spojky. Vstupní hřídel druhého elektromotoru má pastorky dva, přičemž jeden je přímo spojen s hřídelí, druhý pastorek je možné spojit nebo rozpojit s hřídelí pomocí spojky. Spojení kola prvního stupně s výstupní hřídelí je realizováno jednou spojkou, spojení kola druhého stupně s výstupní hřídelí je realizováno druhou spojkou. Toto řešení obsahuje čtyři spojky, což zvyšuje náročnost na potřebný zástavbový prostor převodovky a celkové konstrukční provedení převodovky.
Snahou předkládaného řešení je představit novou konstrukci slučovací převodovky určené zejména pro zabudování do pohonných systémů podvozků dopravních prostředků, především nákladních automobilů, kde podle potřeby požadovaných jízdních výkonů je možno využít dva nebo čtyři elektromotory. Výhodou nové koncepce je dosažení vysoké účinnosti provozu, zmenšení celkových zástavbových rozměrů hnacího ústrojí a s tím související snížení jeho hmotnosti. Mezi další přednosti patří zjednodušení konstrukce systému, minimalizace použité elektroniky, a s tím spojené pravděpodobnosti vzniku poruch, a snadná montáž a demontáž při nutných opravách nebo výměnách agregátů. Možnost napojení výstupní hřídele na sestupné převody s různými převodovými poměry umožňuje použít stejnou slučovací převodovku do různých typových řad nákladních automobilů a dosáhnout požadované stoupavosti a rychlosti vozidla.
Podstata vynálezu
Stanoveného cíle je dosaženo vynálezem, kterým je slučovací převodovka pohonného systému vozidel, zejména nákladních automobilů, založeného na využití přenosu kroutícího momentu z pohonných elektromotorů do sestupného převodu a dále do podvozku vozidel, kde převodovka obsahuje dva vstupní hřídele, z nichž každý je spojen jednak alespoň s jedním elektromotorem a jednak přes první převodový stupeň a druhý převodový stupeň se společnou středovou hnanou výstupní hřídelí, která je napojena na spojovací hřídel, upevněnou na sestupný převod. Podstatou
-2CZ 310458 B6 vynálezu je, že první převodový stupeň je tvořen čelním soukolím sestávajícím jednak z prvních pastorků, které jsou součástí vstupních hřídelí, a jednak z prvního hnaného kola uloženého na výstupní hřídeli a z planetového převodu, který je umístěn v ose výstupní hřídele, a druhý převodový stupeň je tvořen čelním soukolím sestávajícím jednak z druhých pastorků, které jsou součástí vstupních hřídelí a jednak z druhého hnaného kola uloženého na výstupní hřídeli, přičemž mezi planetovým převodem a druhým hnaným kolem druhého převodového stupně je na výstupní hřídeli posuvně uložena řadicí objímka propojená s řídicí soustavou vozidla a čelní soukolí prvního převodového stupně a druhého převodového stupně mají stejný modul, stejný počet zubů a stejný převodový poměr, kde všechna ozubená kola mají přímé zuby.
Ve výhodném provedení je řadicí objímka propojena přes pneumatický píst s řídicí soustavou vozidla a výstupní hřídel je na konci protilehlém připojení spojovací hřídele opatřena olejovým čerpadlem.
Dále je výhodné, když planetový převod sestává ze vzájemně spřažených centrálního kola, pěti satelitů, korunového kola, které jsou opatřeny přímými ozubeními, pomocí nichž jsou v záběru, a z unašeče, přičemž u korunového kola se jedná o vnitřní přímé ozubení, když satelity jsou uloženy na jehlových ložiskách a čepech, když mezi jehlovými ložisky je vložen distanční kroužek, když vzdálenost satelitů v unašeči je vymezena pomocí distančních příložek, které jsou zajištěny proti pootočení čepíkem, a když čepy satelitů jsou axiálně zajištěny proti pohybu mezikruhovou příložkou.
Představovaným řešením se dosahuje nového a vyššího účinku v tom, že konstrukční provedení převodovky umožňuje velmi jednoduchou úpravu pohonného systému vozidla pro změnu použití dvou nebo čtyř elektromotorů, a to při vyřešení redukce vysokých otáček elektromotoru a navýšení kroutícího momentu, který vystupuje z převodovky a vstupuje do sestupného převodu a následně do hnacího traktu vozidla. Elektromotory jsou nasazeny na koncích vstupních hřídelí, které jsou pevně spojeny s hnacími koly, a kroutící moment je z hnacích kol přenášen na hnané kolo a dále na hnanou hřídel. Výhodou je rovněž realizace řazení pneumaticky s využitím přesuvné objímky, která je ovládána mechanismem řazení a napájena z vlastního zdroje vozidla. Pro minimalizaci možnosti vzniku poruch funkčnosti systému a zjednodušení konstrukce je nezanedbatelné použití planetového převodu s koly s přímým ozubením, díky kterému je možno využít vyššího převodového poměru. V systému je možno bezproblémově využít kuličková ložiska, která mají vyšší únosnost při vysokých otáčkách a jsou jednodušší na montáž a demontáž.
Objasnění výkresů
Konkrétní příklad provedení vynálezu je schematicky znázorněn na připojených výkresech, kde:
obr.l je schéma základního provedení slučovací převodovky s připojením čtyř elektromotorů hnacího ústrojí vozidla, obr.2 je schéma alternativního provedení slučovací převodovky s připojením dvou elektromotorů hnacího ústrojí vozidla, obr.3 je podélný řez satelitem, obr.4 je příčný řez unašečem satelitů, obr.5 je schéma zástavby hnacího ústrojí s převodovkou pro čtyři elektromotory na podvozku vozidla,
- 3 CZ 310458 B6 obr.6 je schéma zástavby hnacího ústrojí s převodovkou pro dva elektromotory na podvozku vozidla.
Výkresy, které znázorňují představovaný vynález a následně popsané příklady konkrétních provedení v žádném případě neomezují rozsah ochrany uvedený v definici, ale jen objasňují podstatu vynálezu.
Příklady uskutečnění vynálezu
Slučovací převodovka 1 je v popisovaném provedení nedílnou součástí nově koncipovaného pohonného ústrojí vozidla schematicky znázorněné na obr. 1. Ze zjednodušeného schématu její zástavby na podvozku dle obr. 5 je patrné, že slučovací převodovka 1 je uchycena přímo na podvozku 5 a její funkční uzly jsou propojeny jednak přímo s pohonnými elektromotory 2 a jednak přes spojovací hřídel 3 a sestupný převod 4 s nápravami pojezdových kol podvozku 5.
Slučovací převodovka 1 je v základním provedení schematicky znázorněna na obr. 1. Jedná se o dvoustupňovou mechanickou převodovku s možností řazení při stojícím vozidle, tvořenou prvním převodovým stupněm 11 a druhým převodovým stupněm 12, jejichž ozubená kola jsou upevněna na souběžně situovaných dvou vstupních hřídelích 6 uložených v prvních nosných ložiskách 61 a na jedné společné střední výstupní hřídeli 7 uložené ve druhých nosných ložiskách 71. s výhodou kuličkových. Vstupní hřídele 6 jsou na obou koncích propojeny s pohonnými elektromotory 2. První převodový stupeň 11 je tvořen čelním soukolím sestávajícím jednak z prvních pastorků 111, které jsou součástí vstupních hřídelí 6, jednak z prvního hnaného kola 112 uloženého na výstupní hřídeli 7 a jednak z planetového převodu 8, který je umístěn v ose výstupní hřídele 7. Druhý převodový stupeň 12 je tvořen čelním soukolím sestávajícím jednak z druhých pastorků 121. které jsou součástí vstupních hřídelí 6, jednak z druhého hnaného kola 122 uloženého na výstupní hřídeli 7. Celní soukolí prvního převodového stupně 11 a druhého převodového stupně 12 mají stejný modul, stejný počet zubů a stejný převodový poměr, přičemž všechna ozubená kola mají přímé zuby.
Planetový převod 8 sestává z vzájemně spřažených centrálního kola 81. pěti satelitů 82, korunového kola 83. které jsou opatřeny neoznačenými přímými ozubeními, pomocí nichž jsou v záběru, a z unašeče 84, přičemž u korunového kola 83 se jedná o vnitřní přímé ozubení. Satelity 82, detailně znázorněné na obr. 3, jsou uloženy na jehlových ložiskách 85 a čepech 86. Mezi jehlovými ložisky 85 je vložen distanční kroužek 87. Vzdálenost satelitů 82 v unašeči 84 je vymezena pomocí distančních příložek 88, které jsou zajištěny proti pootočení čepíkem 89. Cepy 86 satelitů 82 jsou axiálně zajištěny proti pohybu mezikruhovou příložkou 80.
Mezi planetovým převodem 8 a druhým hnaným kolem 122 druhého převodového stupně 12 je na výstupní hřídeli 7 posuvně uložena řadicí objímka 9 propojená přes pneumatický píst 91 s neznázoměnou řídicí soustavou vozidla zajišťující přívod vzduchu před a za píst pro ovládání posuvu objímky 9 při řazení. Výstupní hřídel 7 je pak na konci protilehlém připojení spojovací hřídele 3 opatřena olejovým čerpadlem 20 pomocí kterého je zajišťováno mazání celé převodovky 1.
Popsané provedení není jediným možným řešením slučovací převodovky 1, ale jak je znázorněno na obr. 2, může být ke každé vstupní hřídeli 6 připojen pouze jeden elektromotor 2, čímž se sníží hodnota přenášeného kroutícího momentu ze slučovací převodovky 1 na spojovací hřídel 3 a dále až na nápravy podvozku 5 vozidla. Rovněž tak konstrukční provedení a počet jednotlivých funkčních uzlů planetového převodu 8_slučovací převodovky 1 znázorněných na obr. 3 a obr. 4 může být v závislosti na velikosti pohonného ústrojí a druhu vozidla, u něhož bude použit, různé bez toho, aniž by se změnila podstata řešení.
-4CZ 310458 B6
Pohonný systém vybavený výše popsanou slučovací převodovkou 1 je založen na principu přenosu vstupního kroutícího momentu ze čtyř, případně dvou, elektromotorů 2 na hnaná kola 121 a 122. od nichž je sveden na hnanou výstupní hřídel 7. Na výstupní hřídeli 7 probíhá řazení pomocí neznázoměného řadicího mechanismu.
V základním provedení podle obr. 1 je slučovací převodovka 1 poháněna čtyřmi elektromotory 2. Při zařazení prvního stupně se řadicí objímka 9 přesune směrem k planetovému převodu 8. Točivý moment dvojic pohonných elektromotorů 2 se sloučí na společných vstupních hřídelích 6. Poté jsou tyto sloučené točivé momenty přenášeny a znovu sloučeny přes soukolí první pastorek 111 a první hnané kolo 112. Sloučený točivý moment vstupuje do planetového převodu 8. Vstupem planetového převodu 8 je centrální kolo 81. Točivý moment se rovnoměrně rozdělí mezi pět satelitů 82 a přes unašeč 84 satelitů je přenášen na výstupní hřídel 7 a následně na výstup z převodovky 1, a to přes kloubový spojovací hřídel 3. Při zařazení druhého stupně se posuvná řadicí objímka 9 přesune směrem ke druhému hnanému kolu 122. Točivý moment dvou elektromotorů 2 se sloučí na společných vstupních hřídelích 6. Poté jsou tyto sloučené točivé momenty přenášeny a znovu sloučeny přes soukolí druhý pastorek 121 a druhé hnané kolo 122. Z druhého hnaného kola 122 je točivý moment přenášen na výstupní hřídel 7 a následně na výstup z převodovky 1 přes kloubový spojovací hřídel 3. U obou rychlostí se vždy hnané kolo 112 a planetový převod 8, nebo hnané kolo 122 točí a přenášejí tím kroutící moment nebo se jen volně protáčí na jehlových ložiskách.
V druhé variantě řešení je převodovka 1 poháněna dvěma elektromotory 2. Při zařazení prvního stupně se posuvná řadicí objímka 9 přesune směrem k planetovému převodu 8. Točivý moment elektromotoru 2 se přenáší a slučuje přes soukolí první pastorek 111 a první hnané kolo 112. Sloučený točivý moment vstupuje do planetového převodu 8. Vstupem planetového převodu 8 je centrální kolo 81. Točivý moment se rovnoměrně rozdělí mezi pět satelitů 82 a přes unašeč 84 satelitů je přenášen na výstupní hřídel 7 a následně na výstup z převodovky 1 přes kloubový spojovací hřídel 3. Při zařazení druhého stupně se posuvná řadicí objímka 9 přesune směrem ke druhému hnanému kolu 122. Točivý moment elektromotoru 2 je přenášen a sloučen přes soukolí druhý pastorek 121 a druhé hnané kolo 122. Z druhého hnaného kola 122 točivý moment přenášen na výstupní hřídel 7 a následně na výstup z převodovky 1 přes kloubový spojovací hřídel 3.
U obou variant převodovky se řazení se uskutečňuje pomocí jedné posuvné řadicí objímky 9 a pneumatického pístu 91 a probíhá zároveň s řazením v sestupném převodu 4. Pro mazání ložisek 61. 71 a záběru všech ozubených kol ve slučovací převodovce 1 se využívá integrovaného olejového čerpadla 20.
Průmyslová využitelnost
Slučovací převodovka je určena k zabudování do hnacích ústrojí dopravních prostředků, zejména nákladních automobilů, využívajících novou koncepci elektromechanického pohonného systému.

Claims (3)

1. Slučovací převodovka (1) pohonného systému vozidel, zejména nákladních automobilů, založeného na využití přenosu kroutícího momentu z pohonných elektromotorů (2) do sestupného převodu (4) a dále do podvozku (5) vozidel, kde převodovka (1) obsahuje dva vstupní hřídele (6), z nichž každý je spojen jednak alespoň s jedním elektromotorem (2) a jednak přes první převodový stupeň (11), a druhý převodový stupeň (12) se společnou středovou hnanou výstupní hřídelí (7), která je napojena na spojovací hřídel (3), upevněnou na sestupný převod (4), vyznačující se tím, že
- první převodový stupeň (11) je tvořen čelním soukolím sestávajícím jednak z prvních pastorků (111), které jsou součástí vstupních hřídelí (6) a jednak z prvního hnaného kola (112) uloženého na výstupní hřídeli (7) a jednak z planetového převodu (8), který je umístěn v ose výstupní hřídele (Ό,
- druhý převodový stupeň (12) je tvořen čelním soukolím sestávajícím jednak z druhých pastorků (121), které jsou součástí vstupních hřídelí (6) a jednak z druhého hnaného kola (122) uloženého na výstupní hřídeli (7), přičemž
- mezi planetovým převodem (8) a druhým hnaným kolem (122) druhého převodového stupně (12) je na výstupní hřídeli (7) posuvně uložena řadící objímka (9) propojená s řídicí soustavou vozidla,
- čelní soukolí prvního převodového stupně (11) a druhého převodového stupně (12) mají stejný modul, stejný počet zubů a stejný převodový poměr, kde všechna ozubená kola mají přímé zuby.
2. Slučovací převodovka (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že řadící objímka (9) je propojena přes pneumatický píst (91) s řídící soustavou vozidla a výstupní hřídel (7) je na konci protilehlém připojení spojovací hřídele (3) opatřena olejovým čerpadlem (20).
3. Slučovací převodovka (1) podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že planetový převod (8) sestává ze vzájemně spřažených centrálního kola (81), pěti satelitů (82), korunového kola (83), které jsou opatřeny přímými ozubeními, pomocí nichž jsou v záběru, a z unašeče (84), přičemž
- u korunového kola (83) se jedná o vnitřní přímé ozubení,
- satelity (82) jsou uloženy na jehlových ložiskách (85) a čepech (86),
- mezi jehlovými ložisky (85) je vložen distanční kroužek (87),
- vzdálenost satelitů (82) v unašeči (84) je vymezena pomocí distančních příložek (88), které jsou zajištěny proti pootočení čepíkem (89),
- čepy (86) satelitů (82) jsou axiálně zajištěny proti pohybu mezikruhovou příložkou (80).
CZ2024-184A 2024-05-07 2024-05-07 Slučovací převodovka CZ310458B6 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2024-184A CZ310458B6 (cs) 2024-05-07 2024-05-07 Slučovací převodovka
DE102025115350.7A DE102025115350A1 (de) 2024-05-07 2025-04-18 Zusammenführendes Getriebe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2024-184A CZ310458B6 (cs) 2024-05-07 2024-05-07 Slučovací převodovka

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2024184A3 CZ2024184A3 (cs) 2025-07-02
CZ310458B6 true CZ310458B6 (cs) 2025-07-02

Family

ID=96171387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2024-184A CZ310458B6 (cs) 2024-05-07 2024-05-07 Slučovací převodovka

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ310458B6 (cs)
DE (1) DE102025115350A1 (cs)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN210706891U (zh) * 2019-10-23 2020-06-09 泉州合擎新能源科技有限公司 一种多电机汽车传动系统及汽车
US20240066981A1 (en) * 2022-08-29 2024-02-29 Oshkosh Corporation Vehicle with e-axle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN210706891U (zh) * 2019-10-23 2020-06-09 泉州合擎新能源科技有限公司 一种多电机汽车传动系统及汽车
US20240066981A1 (en) * 2022-08-29 2024-02-29 Oshkosh Corporation Vehicle with e-axle

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2024184A3 (cs) 2025-07-02
DE102025115350A1 (de) 2025-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP4077007B1 (en) A gearbox for an electric powertrain
CN116348328A (zh) 包括两个电机的纯电驱动系统
CN117325637B (zh) 电驱桥和电动卡车
CN112277612A (zh) 一种电驱动系统及电动车辆
CN112752666A (zh) 用于机动车辆的电驱动桥的驱动装置
CN115320354A (zh) 用于车辆的电动动力总成
CN109334348B (zh) 一种实现双速的重卡汽车双联驱动桥
CN116373596A (zh) 高效四挡电驱桥传动系统
WO2023206720A1 (zh) 一种电驱桥及汽车
CN114435106A (zh) 可用于混合动力新能源汽车的电驱动桥结构
CN115056648B (zh) 传动系统及具有其的车辆
US7422538B2 (en) Automatic speed changer
CZ310458B6 (cs) Slučovací převodovka
CN222246845U (zh) 用于车辆的动力传动系统及车辆
CN219821116U (zh) 车辆的驱动桥及车辆
CN217951129U (zh) 分动器和车辆
CN217440701U (zh) 同轴式两档变速装置
CN218430827U (zh) 一种平行布置双电机双行星排混合动力系统
CN115027256A (zh) 两挡同轴电驱动桥
CN115704461A (zh) 用于车辆的传动装置以及具有这种传动装置的传动系
RU2235238C1 (ru) Коробка передач
CN115704455A (zh) 用于车辆的变速器以及具有这种变速器的传动系
CZ310630B6 (cs) Slučovací převodovka
CN115837834B (zh) 驱动系统及具有其的车辆
CN221569324U (zh) 一种变速分动箱结构