RU2467225C2

RU2467225C2 - Трансмиссия транспортного средства

Info

Publication number: RU2467225C2
Application number: RU2008130249/11A
Authority: RU
Inventors: Леонард ИАРП (GB); Леонард ИАРП; Дэвид Аллан ВОЗЕНКРАФТ (GB); Дэвид Аллан ВОЗЕНКРАФТ
Original assignee: ДжСиБи ТРАНСМИССИОНС
Priority date: 2007-07-23
Filing date: 2008-07-23
Publication date: 2012-11-20
Also published as: CN101354076B; GB0813260D0; US20090025496A1; RU2008130249A; GB2451333B; EP2019231B1; ATE554312T1; GB2451333A; US8250938B2; CN101354076A; GB0714320D0; EP2019231A1

Abstract

Изобретение относится к автоматизированным коробкам передач с переключением скоростей под нагрузкой. Автоматическая трансмиссия содержит входной вал, выходной вал, параллельный входному валу, первый и второй передаточный вал, промежуточный вал, каждый из которых параллелен входному валу. Трансмиссия также содержит механизмы привода, находящиеся на входном, выходном, передаточном и промежуточном валах, первую, вторую, третью и четвертую муфты сцепления. Механизмы привода обеспечивают первый, второй, третий и четвертый передний приводной путь от входного вала к выходному валу. Передаточное число между входным валом и выходным валом увеличивается от первого до четвертого переднего приводного пути. Первая муфта сцепления соединяет входной вал и выходной вал вдоль первого или третьего первого приводного пути через первый передаточный вал и механизмы привода, находящиеся на промежуточном валу. Вторая муфта сцепления соединяет входной вал и выходной вал вдоль одного из второго переднего приводного пути через второй передаточный вал и механизмы привода, находящиеся на промежуточном валу, и четвертый первый приводной путь. Третья муфта сцепления - для установления первого или третьего переднего приводного пути при работе первой муфты. Четвертая муфта сцепления - для установления второго или четвертого переднего приводного пути при работе второй муфты. Достигается компактность устройства. 20 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Это изобретение относится к трансмиссии транспортного средства для расположения между первичным двигателем транспортного средства и средством для сцепления с землей транспортного средства для создания ряда передаточных чисел, посредством которых сцепляющееся с землей средство может приводиться в действие первичным двигателем и особенно, но не исключительно, к трансмиссии транспортного средства для транспортных средств, обрабатывающих материалы. Под словами «обрабатывающее материалы транспортное средство» мы имеем в виду, например, трактор, транспортное средство в виде погрузчика или аналогичное транспортное средство для промышленного или/и сельскохозяйственного использования, в котором средство сцепления с землей обычно содержит колеса, но также может содержать гусеничный ход.

Транспортные средства, такие как тракторы или погрузчики обычно имеют использованные трансмиссии, которые дают диапазон разных передаточных чисел, например четыре числа. Такая трансмиссия обычно включает в себя ряд муфт сцепления, одна из которых обычно известна как «передняя» муфта сцепления и одна из которых обычно известна как «реверсивная (обратная)» муфта сцепления. «Передняя» муфта сцепления для зацепления механизмов сцепления в трансмиссии для создания вращения выходного вала, так чтобы транспортное средство двигалось вперед, и «реверсивной» муфты сцепления, которая зацепляет еще другие муфты сцепления в трансмиссии, чтобы создать вращение выходного вала в противоположном направлении. По меньшей мере, одна муфта также может сцепляться с еще другими механизмами сцепления в трансмиссии, чтобы дать другие передаточные числа.

В традиционных коробках скоростей с синхронизацией зацепления зубчатых пар, чтобы изменить механизмы сцепления, необходимо расцепить «переднюю» или «реверсивную» муфту сцепления, чтобы работала по меньшей мере, одна другая муфта сцепления и затем снова зацепить переднюю или реверсивную муфту сцепления. Это может привести к медленному изменению сцепления, которое может привести к значительным потерям вращающего момента или даже к моментальной потере вращающего момента.

Известно, что создаются «силовые переключения» для коробок передач в транспортных средствах, таких как качественные машины, в которых для преодоления проблемы испорченного вращающего момента во время переключения передач сцепление выбирается не посредством перемещения зубцов, но путем перемещения зубцов посредством использования многопластинчатых, обычно влажных муфт сцепления. Многочисловые силовые коробки передач с переключением с множеством гидравлических многопластинчатых муфт сцепления обычно имеют постоянно сцепляющие зубчатые шестерни, которые постоянно вращаются в состоянии движения и в холостом состоянии. Муфта сцепления в холостом состоянии, в свою очередь, приводит в движение половину многопластинчатых узлов муфт сцепления, что создает нагрев и инерционное сопротивление из-за перемешивания и т.д. Эти нагрузки инерции/сопротивления являются значительными и могут создать потери мощности, приводящие к большему потреблению топлива или/и более длительному времени поездки в высокоскоростных машинах.

Коробки передач с двойными муфтами сцепления пытаются обеспечить неразорванный крутящий момент, даваемый силовыми коробками передач без потери эффективности. Последовательные муфты сцепления имеются на чередующихся промежуточных валах. Обычно такие двойные муфты сцепления/чередующиеся валы для коробок передач имеют муфты сцепления, расположенные по линии с чередующимися промежуточными валами, что делает коробки передач относительно длинными.

Целью этого изобретения является создание новой или улучшенной трансмиссии транспортного средства.

Согласно первому аспекту изобретения мы создаем автоматическую трансмиссию транспортного средства с силовым валом, содержащую входной вал, выходной вал, параллельный входному валу, и проходящий вдоль него, первый и второй промежуточные валы параллельны входному валу и проходящие вдоль него, причем промежуточный вал параллелен выходному валу и расположен вдоль него, механизмы привода имеются на входном, выходном, передаточном и промежуточном валу, механизмы провода обеспечивают первый, второй, третий и четвертый передний приводной путь от входного вала к выходному валу с передаточным числом между входным валом и выходным валом, которое увеличивается от первого до четвертого приводного пути, причем первая муфта сцепления между концами входного вала может работать для установления приводной связи между первым и четвертым приводным путем, причем первая муфта между концами входного вала, которая может работать для установления приводной связи между входным валом и выходным валом вдоль первого или третьего переднего приводного пути через первый передающий вал и механизмы привода на промежуточном валу, на промежуточном валу, и вторая муфта между концами входного вала, который может установить приводную связь между одним из входных валов и выходным валом вдоль второго приводного пути через второй промежуточный вал и механизмами привода на промежуточном валу, и четвертым передним приводном путем, причем третья муфта предназначена для установления первого и второго приводного пути, когда первая муфта работает и четвертая муфта для установления второго или четвертого переднего приводного пути, когда работает вторая муфта.

Посредством создания трансмиссии согласно изобретению, время, потраченное на переключение вверх передачи (т.е. от первой до второй, от второй до третьей или от третьей до четвертой по приводному пути) или переключение передачи вниз (т.е. от четвертого до третьего, от третьего до второго и от второго до первого приводного пути) уменьшается без потерь крутящего момента и с продольно компактной коробкой передач.

Соответствующие оси, вокруг которых вращаются входная, выходная и первая и вторая передающие оси, могут вращаться в принципе параллельно друг другу.

Первый и второй приводной путь может включать ряд сцепляющих передач, находящихся на входном, выходном и первом и втором передаточном валу.

Второй и четвертый приводной путь могут включать ряд сцепляющих передач, также находящихся на входном, выходном и первом и втором передаточном валу.

Промежуточный вал может иметь ось вращения, которая в принципе параллельна осям вращения муфты входного, выходного и первого и второго передаточного вала.

Механизмы привода для, по крайней мере, первого, второго и третьего приводного пути могут проходить через механизмы привода, имеющиеся на промежуточном валу.

Третья муфта может устанавливать приводную связь между этими механизмами привода и промежуточным валом.

Ось выходного вала и один из передаточных валов могут быть в принципе соосными. Предпочтительно ось обоих передаточных валов является соосной оси выходного вала.

Четвертая муфта сцепления может устанавливать приводную связь между одним из передаточных валов и выходным валом.

Четвертая муфта также может устанавливать приводную связь между одним из передаточных валов и промежуточным валом.

Трансмиссия может включать в себя реверсивный (обратный) вал и механизмы привода, находящиеся на реверсивном валу, обеспечивая первый, второй, третий и четвертый реверсивные (реверсные) приводные пути от входного вала к выходному валу через реверсивный вал с передаточным числом между входным валом и выходным валом, которое увеличивается от первого до четвертого приводного пути.

Трансмиссия может включать пятую муфту, способную устанавливать приводную связь между входным валом и выходным валом через реверсивный вал вдоль первого или третьего реверсивного приводного пути, и шестой муфтой, способной устанавливать приводную связь между входным валом и выходным валом через реверсивный вал вдоль второго реверсивного или четвертого реверсивного приводного пути.

Пятая или шестая муфта может размещаться на реверсивном валу между его торцами.

Пятую и шестую муфту можно поместить на реверсивном валу между его торцами.

Ось, вокруг которой вращается реверсивный вал, может быть в принципе параллельной оси входного вала.

Первый, второй, третий и четвертый реверсивные приводные пути могут содержать ряд зацепляющих зубчатых шестерней, находящихся на входном, реверсивном и выходном валу.

Пятая муфта может устанавливать приводную связь между либо зубчатой шестерней первого реверсивного или третьего реверсивного приводного пути и реверсивным валом.

Механизмы привода для, по меньшей мере, первого, второго и третьего реверсивного приводного пути могут проходить через механизмы привода, находящиеся на промежуточном валу.

Трансмиссия транспортного средства может быть использована для обрабатывающего материала транспортного средства.

Теперь изобретение будет описано на примерах только со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:

Фиг.1 представляет собой частичный на виде сбоку трансмиссии обрабатывающего материал транспортного средства в соответствии с данным изобретением.

Фиг.2 это вид с торца трансмиссии на фиг.1.

Фиг.3 представляет собой еще один поперечный разрез, проходящий через трансмиссию фиг.1; и

Фиг.4 представляет собой диаграмму системы управления для транспортного средства, оснащенного трансмиссией фиг.1.

Как видно на фиг.1, она показывает трансмиссию обрабатывающего материалы транспортного средства, содержащего корпус, указанный в основном под позицией 10, который включает ряд частей корпуса, удерживающихся болтами. Трансмиссия также содержит входной вал 18 и выходной вал 22, первый передаточный вал в виде ведущего вала 28 и второй передаточный вал 31. А также механизмы привода, в виде шестерней, для создания движения вперед транспортного средства, трансмиссия содержит механизмы привода, в виде зубчатых шестерней, для реверсивного движения, включая вал 80 реверсивного механизма на корпусе. Зубчатая шестерня 19, которая закреплена с вращением на входном валу 18 сцепляется с зубчатой шестерней 83, которая сама по себе закреплена с вращением вала 80 реверсивного механизма, так что входной вал 18 и вал с реверсивным механизмом 80 всегда вращаются одновременно, но в противоположных направлениях. Вал 80 реверсивного механизма и механизм его привода будут подробнее описаны ниже.

Одна из частей корпуса, указанная как 11, включает в себя часть 12, которая обычно имеет вид корпуса в виде колокола для соединения с первичным двигателем в виде двигателя внутреннего сгорания. Корпус в форме колокола может вмещать гидротрансформатор известного типа (на фиг.1-4 не показан). Часть корпуса 11 образует один конец корпуса 10 трансмиссии: противоположный конец корпуса 10 создается частью 13 корпуса, и имеется также промежуточная часть корпуса 14, находящаяся между ними.

Входной вал 18 расположен на подшипниках 16, 17 в частях 13, 14 корпуса соответственно. Входной вал 18 выступает через часть 11 корпуса и в часть 12 в виде колокола и заканчивается в шлицевой части 15 для зацепления с выходом гидротрансформатора (не показан), чей вход соединен с выходом, таким как коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания.

Входной вал 18 несет две отстоящие друг от друга зубчатые шестерни 70, 71 и пару соответствующих муфт, вторую муфту 72 и первую муфту 73, которые будут подробнее описаны ниже.

Каждая муфта 72, 73 является многопластинчатой гидравлической муфтой, причем передающее крутящий момент соединение можно установить между входным валом 18 и соответствующей зубчатой шестерней 70, 71.

Каждая муфта 72, 73 является в основном обычной по конструкции и поэтому не будет здесь описана подробно, за исключением того, что она включает в себя ряд лежащих друг между другом прослоек кольцевых пластин, соответственно закрепленных для вращения с цилиндром муфты и со втулкой муфты, которые, в свою очередь, закреплены для вращения на входном валу 18 и соответствующей зубчатой шестерней 70, 71. Расположенные прослойками пластины можно привести в фрикционное, передающее крутящий момент соединение друг с другом, когда муфта содержит гидравлическую текучую среду под давлением, причем такая текучая среда вводится посредством просверливания через внутреннюю часть входного вала и приведения в действие поршня, включенного в муфту. Гидравлическая текучая среда подается регулирующим клапаном, показанным под позицией 74.

Выходной вал 22 поддерживается в части 13 корпуса посредством подшипников 23, 24. Вне части 13 корпуса выходной вал 22 имеет выходной фланец 25 привода, прикрепленный к нему, для соединения еще с другими компонентами линии привода, ведущими к сцепляющими с землей средствами транспортного средства. На этом примере такие компоненты могут содержать дифференциальные передачи или/и один или несколько ведущих валов с карданами для соединения с парой дорожных колес или гусениц для транспортного средства.

Внутри корпуса 11 выходной вал 22 имеет часть в виде выходной зубчатой шестерни 26 и внутренней выемки на внутреннем ободе выходной зубчатой шестерни 26, которая поддерживается на подшипнике 27, поддерживающем один конец передаточного вала и содержащего ведущий вал 28. Другой конец ведущего вала 28 находится на подшипнике с коническим вкладышем 29 в части 14 корпуса. Торец ведущего вала 28 рядом с выходной зубчатой шестерни 26 несет на себе четвертую муфту 30. Муфта 30 расположена между зубчатой шестерней 26 выходного вала 22 и зубчатой шестерней 32. Зубчатая шестерня 32 находится на и вращается вокруг второго передаточного вала 31, который сам находится на и вращается вокруг ведущего вала 28. Передаточный вал 31 также имеет зубчатую шестерню 33, которая сцепляется с зубчатой шестерней 70 на входном валу 18. Ведущий вал 28 также несет три отстоящие друг от друга зубчатые шестерни 34, 35, 36, каждая из которых закреплена с возможностью вращения на ведущему валу 28 и которая подробнее будет описана ниже.

Муфта 30 способна устанавливать передающее крутящий момент соединение между вторым передаточным валом 31 и выходным валом 22 или между вторым передаточным валом 31 и зубчатой шестерней 32.

Также имеется промежуточный вал 40, который поддерживается подшипниками 41, 42 в частях 13, 14 корпуса соответственно. Промежуточный вал 40 снабжен зубчатой шестерней 43, которая сцепляется с зубчатой шестерней 26 и имеет четыре других зубчатых шестерни 44, 45, 46, 47. Зубчатая шестерня 44 закреплена с возможностью вращения на промежуточном валу 40 и сцепляется с зубчатой шестерней 32 на передаточном валу 31.

Входной вал 18, выходной вал 22, промежуточный вал 40 и передаточные валы 28, 31 расположены вдоль друг друга, так что они имеют одно протяжение в пространстве и расположены так, что их оси взаимно параллельны или совпадают так, что поверхность, пересекающая одну из осей, перпендикулярно их осям вращения, будет пересекать один или несколько других валов.

Зубчатые шестерни 45, 46 расположены рядом и могут вращаться вокруг промежуточного вала 40, находясь на нем, с любой стороны третьей муфты 50. Муфта 50 способна устанавливать передающее крутящий момент соединение между любой из зубчатых шестерней 45, 46 и промежуточным валом 40.

Зубчатая шестерня 45 сцепляется с зубчатой шестерней 34 на ведущем валу 28, а зубчатая шестерня 46 сцепляется с зубчатой шестерней 35 на ведущем валу 28. Зубчатая шестерня 36 сцепляется с зубчатой шестерней 71 на входном валу 18.

Зубчатая шестерня 47 расположена между зубчатой шестерней 46 и подшипником 42 и закреплена с возможностью вращения на промежуточном валу 40. Зубчатая шестерня 47 сцепляется еще с одной зубчатой шестерней 51, способной вращаться вокруг дополнительного выходного вала 52 и находящейся на нем, и способной соединяться с ним посредством муфты 53, которая опять же имеет описанный выше вид. Вал 52 поддерживается подшипниками с коническим вкладышем 54, 55 и проходит из дополнительной части 60 корпуса. Конец вала 52 поддерживает фланец привода 61 для соединения посредством компонентов приводной линии, таких как валы с карданами (универсальными шарнирами) и т.д. к дополнительным ведомым колесам транспортного средства.

В обычном транспортном средстве выход у фланца 61 можно привести в действие путем зацепления муфты 53, только когда транспортное средство нужно использовать в режиме четырех ведущих колес, причем обычно транспортное средство используется с двумя колесами, ведомыми только от фланца привода 25.

Как видно из фиг.3, представляющей собой вид в разрезе, сделанном через оси вращения входного вала 18, реверсивного вала 80, ведущего вала 28 и выходного вала 22, причем реверсивный вал 80 поддерживается подшипниками 81, 82 в частях корпуса 13, 14 соответственно. Реверсивный вал 80 несет две отделенные друг от друга зубчатые шестерни 87, 88 и пятую муфту 85 и шестую муфту 86. Муфты 85, 86 работают так же, как муфты 72, 73, причем можно установить передающее крутящий момент соединение между реверсивным валом 80 и соответствующей зубчатой шестерней 87, 88.

Описанная выше трансмиссия содержит четыре передних приводных пути, обеспечивающих передаточное число между входным валом и выходным валом, которое увеличивается от первого до четвертого переднего приводного пути, и четыре реверсивных приводных пути, которые создают передаточное число между входным валом и выходным валом через реверсивный вал (вал обратного хода) в противоположном направлении относительно передних приводных путей, которое тоже увеличивается от первого до четвертого реверсивного приводного пути.

Первый передний приводной путь (первая передняя передача) проходит вдоль входного вала 18 и зубчатых шестерней 71, 36, 35, 46, 43 и 26 к выходному валу 22, Второй передний приводной путь (вторая передняя передача) проходит вдоль входного вала 18 и зубчатых шестерней 70, 33, 32, 44, 43 и 26 к выходному валу 22. Третий передний приводной путь (третья передняя передача) проходит вдоль входного вала 18 и зубчатых шестерней 71, 36, 34, 45, 43 и 26 к выходному валу 22. Наконец, четвертый передний приводной путь (четвертая передняя передача) проходит вдоль входного вала 18 и зубчатых шестерней 70 и 33 к выходному валу 22. Четвертый передний приводной путь в этом примере дает число 1:1 между скоростями вращения входного вала 18 и выходного вала 22.

Первый реверсивный приводной путь (первая реверсивная передача) проходит вдоль входного вала 18 через зубчатые шестерни 19, 83 к реверсивному валу 80 и затем через зубчатые шестерни 88, 36, 35, 46, 43 и 26 к выходному валу 22. Второй реверсивный приводной путь (вторая реверсивная передача) проходит вдоль входного вала 18 через зубчатые шестерни 19, 83 к реверсивному валу 80 и затем через зубчатые шестерни 87, 33, 32, 44, 43 и 26 к выходному валу 22. Третий реверсивный приводной путь (третья реверсивная передача) проходит вдоль входного вала 18 через зубчатые шестерни 19, 83 к реверсивному валу 80 и затем через зубчатые шестерни 88, 36, 34, 45, 43 и 26 к выходному валу 22. Наконец, четвертый реверсивный приводной путь (четвертая реверсивная передача) проходит вдоль входного вала 18 через зубчатые шестерни 19, 83 к реверсивному валу 80 и затем через зубчатые шестерни 87 и 33 к выходному валу 22. Четвертый реверсивный приводной путь в этом примере создает число 1:1 между скоростями вращения входного вала 18 и выходного вала 22.

Для зацепления первой передней передачи, прежде всего муфта 50 устанавливает передающее крутящий момент соединение между зубчатой шестерней 46 и промежуточным валом 40. Муфта 73 затем устанавливает передающее крутящий момент соединение между передачей 71 и входным валом 18. Таким образом, зубчатая шестерня 71 вращается, что, в свою очередь, вызывает вращение зубчатой шестерни 36. Зубчатая шестерня 36 соединена с возможностью вращения с ведущим валом 28, при этом зубчатая шестерня 35 также вращается. Зубчатая шестерня 46 сцепляется с зубчатой шестерней 35, зубчатой шестерней 46, и промежуточный вал 40 тоже вращается. Вращение промежуточного вала 40 вызывает вращение зубчатой шестерни 43, что, в свою очередь, вызывает вращение зубчатой шестерни 26 и выходного вала 22.

Трансмиссия также может включать в себя контроллер, показанный как 102 на фиг.4, для оценки того, какая из передач потребуется следующей. Такой контроллер может регистрировать соответствующие параметры, например изменения ускорения или/крутящий момент входного вала 18, скорость выходного вала 22 и положение акселератора. Степень автоматизации также можно выбрать соответственно. Например, следующую передачу можно заранее выбрать первичным двигателем или можно автоматически выбрать контроллером, но позволить двигателям отменить контроллер.

Если контроллер решает, что транспортное средство скорее всего затем потребует вторую переднюю передачу, он заставляет муфту 30 установить передающее крутящий момент соединение между передаточным валом 31 и зубчатой шестерней 32. Когда зубчатая шестерня 32 сцепляется с зубчатой шестерней 44, которая закреплена с возможностью вращения с промежуточным валом 40, соединение между зубчатой шестерней 32 и передаточным валом 31 заставляет вращаться зубчатую шестерню 33 и также зубчатую шестерню 70.

Когда пользователь решает перейти от первой передней передачи ко второй передней передаче, все, что требуется, - это расцепить муфтой 73 соединение между зубчатой шестерней 71 и входным валом 18 и, затем чтобы муфта 72 установила передающее крутящий момент соединение между зубчатой шестерней 70 и входным валом 18, таким образом приводя в действие выходной вал 22.

Если сенсорное средство решает, что транспортное средство потребует обратный переход на первую переднюю передачу, поддерживается соединение между зубчатой шестерней 46 и промежуточным валом 40. Таким образом, если пользователь решает, перейти обратно на первую переднюю передачу со второй передней передачи, все, что требуется, - это чтобы муфта 73 расцепила соединение зубчатой шестерни 70 с входным валом 18 и чтобы муфта 73 установила соединение между входным валом 18 и зубчатой шестерней 71.

Однако если сенсорное средство (датчик) решает, что транспортное средство скорее всего потребует третью переднюю передачу, это заставляет муфту 50 расцепить зубчатую шестерню 46 от промежуточного вала 40 и затем установить передающее крутящий момент соединение между зубчатой шестерней 45 и промежуточным валом 40. Это эффективно приготовляет к действию третью переднюю передачу.

Если пользователь решит перейти от второй передней передачи к третьей передней передаче, все, что требуется, - это чтобы муфта 72 расцепила соединение между зубчатой шестерней 70 и входным валом 18 и потом чтобы муфта 73 установила передающее крутящий момент соединение между зубчатой шестерней 71 и входным валом 18, тем самым приводя в движение выходной вал 22.

Если сенсорное средство решает, что транспортное средство потребует обратный переход на вторую переднюю передачу, соединение между приводным валом 31 и зубчатой шестерней 32 сохраняется. Таким образом, если пользователь решает перейти обратно на вторую переднюю передачу с третьей передней передачи, все, что требуется, - это чтобы муфта 73 расцепила соединение зубчатой шестерни 71 с входным валом 18 и чтобы муфта 72 установила соединение между входным валом 18 и зубчатой шестерней 70.

Однако, если сенсорное средство решает, что скорее всего транспортное средство потребует четвертую переднюю передачу, он побуждает муфту 30 расцепить соединение между передаточным валом 31 и зубчатой шестерней 32 и впоследствии установить передающее крутящий момент соединение между передаточным валом 31 и выходным валом 22. Это эффективно готовит для работы четвертую переднюю передачу.

Если пользователь решит перейти от третьей передней передачи к четвертой передней передаче, все, что требуется, - это чтобы муфта 73 расцепила соединение между зубчатой шестерней 71 и входным валом 18 и затем чтобы муфта 72 установила передающее крутящий момент соединение между зубчатой шестерней 70 и входным валом 18, тем самым приводя в движение выходной вал 22.

Соединение между зубчатой шестерней 45 и промежуточным валом 40 посредством муфты 50 можно поддерживать так, чтобы приготовить к работе третью передачу. Однако может быть желательным не поддерживать соединение между зубчатой шестерней 45 и промежуточным валом 40 во время работы со скоростью трансмиссии для улучшенной эффективности и меньшего (лобового) сопротивления.

В случае когда третья передача готова к работе, если пользователь в результате решает переключиться с четвертой передней передачи на третью переднюю передачу, все, что требуется, - это чтобы муфта 72 расцепила соединение между зубчатой шестерней 70 и входным валом 18 и затем чтобы муфта 73 установила передающее крутящий момент соединение между зубчатой шестерней 71 и входным валом 15, тем самым приводя в действие выходной вал 22. Работа муфт 72, 73 предпочтительно перекрывается для создания ненарушенного крутящего момента.

Если третья передняя передача не готова к работе, до того, как муфта 72 расцеплена или одновременно муфта 50 должна установить передающее крутящий момент соединение между зубчатой шестерней 45 и промежуточным валом 40, тогда муфту 73 можно включить для установления передающего крутящий момент соединения между зубчатой шестерней 71 и входным валом 18, тем самым приведя в действие выходной вал 22 в третьей передней передаче.

Переход к последовательным реверсивным передачам осуществляется образом, подобным тому, что описан выше при переключении последовательных передних передач. Однако вместо муфт 72 и 73, которые расцепляются или сцепляются, как это требуется, обе эти муфты расцеплены и вместо этого любая из реверсивных муфт 85 или 86 зацеплена для создания первой, второй, третьей или четвертой реверсивной передачи, как это требуется.

Более того, нужно отметить, что можно менять передаточное число зубчатых шестерней 19, 83 так, чтобы входной вал 18 и реверсивный вал 80 вращались с разными скоростями. Это означает, что каждая соответствующая реверсивная передача может работать быстрее или медленнее, чем ее соответствующая передняя передача путем изменения передаточного числа зубчатой шестерней 19, 83.

Пример системы управления для обрабатывающего материал транспортного средства, оборудованного такой трансмиссией, показан как 100 на фиг.4. Система управления имеет шину 101, в этом примере CANBus, через которую могут сообщаться элементы системы управления. Контроллер трансмиссии показан как 102. Также к шине подсоединен электронный блок управления (ЭБУ) двигателя 103, интерфейсный блок 104 транспортного средства и инструментальный блок 105 для индикации рабочих параметров и предупреждений для оператора транспортного средства. Как показано, контроллер 102 способен принимать входные сигналы от ряда датчиков и входов, включая температуру трансмиссии и давление текучей среды, датчиков скорости в разных местах трансмиссии и другие предупреждающие входные сигналы. Контроллер 102 также способен принимать данные от ЭБУ 103 двигателя, например, данные от датчиков скорости и любые другие данные, которые могут быть необходимы для оценки того, когда вероятно потребуется изменение передачи.

Трансмиссия обеспечивает непрерываемый крутящий момент во время смены передач, но будет иметь более высокую эффективность, чем трансмиссии с силовым переключением, поскольку количество блоков муфт уменьшено по сравнению с обычной трансмиссией.

В отличие от муфт 72, 73, 85, 86, 53, муфты в трансмиссии в этом примере содержат муфты синхросцепления, но при желании могут содержать другие типы муфт.

Описанная здесь трансмиссия является компактной в продольном направлении посредством размещения первой и второй муфты между концами входного вала, а не на концах отдельных валов, и путем создания приводных соединений с использованием ряда коротких, в основном параллельных передаточных и промежуточных валов.

Устройство эффективно размещено в объеме корпуса трансмиссии и создает компактную форму, позволяя иметь более короткую колесную базу или более компактные транспортные средства.

Хотя в этом варианте осуществления изобретения муфты 72, 73 находятся на входном валу 18, нужно понимать, что их можно поместить в иных местах внутри трансмиссии. Например, одна из муфт может находиться на передаточном валу 31 или на ведущем валу 28 или еще и на промежуточном валу. При размещении муфт, смонтированных на валу вдоль одного или нескольких других валов, можно поддерживать компактность коробки передач в продольном направлении.

Хотя показанная здесь трансмиссия имеет для ясности 4 передаточных числа для передней передачи и 4 для реверсивной передачи, очевидно, что можно иметь любое желаемое количество передач. Например, экскаватор-погрузчик "Fastrac" (RTM) имеет 54 передних и 18 реверсивных передач.

При использовании в этом описании и формуле изобретения терминов «содержит» и «содержащий» и их вариаций означает, что включены установленные признаки, этапы или целые числа. Эти термины не нужно интерпретировать для исключения присутствия других признаков, этапов или компонентов.

Признаки, раскрытые в предыдущем описании или в следующей формуле изобретения, или в сопроводительных чертежах, выраженные в своих конкретных формах или в терминах средств для выполнения раскрытой функции, или способ, или процесс для достижения раскрытого результата, в зависимости от того, что в данном случае применительно, могут в отдельности или в любом сочетании таких признаков использоваться для реализации изобретения в его различных формах.

Claims

1. Трансмиссия с силовым переключением для транспортного средства, содержащая входной вал, выходной вал, параллельный и расположенный вдоль входного вала, первый и второй передаточный вал, каждый из которых параллелен и расположен вдоль входного вала, промежуточный вал, параллельный и расположенный вдоль входного вала, механизмы привода, находящиеся на входном, выходном, передаточном и промежуточном валу, причем механизмы привода обеспечивают первый, второй, третий и четвертый передний приводной путь от входного вала к выходному валу, первую муфту сцепления между концами входного вала, которая может устанавливать приводную связь между входным валом и выходным валом вдоль первого или третьего приводного пути через первый передаточный вал и механизмы привода, находящиеся на промежуточном валу, и вторую муфту сцепления между концами входного вала, которая может устанавливать приводную связь между входным валом и выходным валом вдоль одного из второго переднего приводного пути через второй передаточный вал и механизмы привода, находящиеся на промежуточном валу, и четвертый приводной путь, третью муфту сцепления для установления первого или третьего переднего приводного пути при работе первой муфты, и четвертую муфту сцепления для установления второго или четвертого переднего приводного пути при работе второй муфты.

2. Трансмиссия по п.1, в которой соответствующие оси, вокруг которых вращается каждый входной, выходной и первый и второй передаточный вал, в принципе параллельны друг другу.

3. Трансмиссия по п.1 или 2, в которой первый и второй передние приводные пути содержат ряд сцепляющихся зубчатых шестерней, находящихся на входном, выходном и первом передаточном валах.

4. Трансмиссия по п.1 или 2, в которой второй и четвертый передние приводные пути содержат ряд сцепляющихся зубчатых шестерней, находящихся на входном, выходном и втором передаточном валах.

5. Трансмиссия по п.1 или 2, в которой промежуточный вал имеет ось вращения муфты, которая, в основном, параллельна осям вращения входного, выходного и первого и второго передающего вала.

6. Трансмиссия по п.5, в которой механизмы привода для, по меньшей мере, первого, второго и третьего приводного пути проходит через механизмы привода, находящиеся на промежуточном валу.

7. Трансмиссия по п.6, в которой третья муфта сцепления устанавливает приводное соединение между указанными механизмами привода и промежуточным валом.

8. Трансмиссия по п.1 или 2, в которой оси выходного вала и одного из передаточных валов являются в принципе соосными.

9. Трансмиссия транспортного средства по п.1 или 2, в которой ось обоих передаточных валов соосна оси выходного вала.

10. Трансмиссия по п.1 или 2, в которой четвертая муфта способна устанавливать приводное соединение между одним из передаточных валов и выходным валом.

11. Трансмиссия по п.10, в которой четвертая муфта способна устанавливать приводное соединение между именно одним передаточным валом и промежуточным валом.

12. Трансмиссия по п.1 или 2, кроме того, содержащая реверсивный вал и механизмы привода, находящиеся на реверсивном валу, что создает первый, второй, третий и четвертый реверсивные передаточные пути от входного вала к выходному валу через реверсивный вал.

13. Трансмиссия по п.12, кроме того, включающая в себя пятую муфту, способную устанавливать приводное соединение между входным валом и выходным валом через реверсивный вал вдоль первого реверсивного или третьего реверсивного приводных путей и шестую муфту, способную устанавливать приводное соединение между входным валом и выходным валом через реверсивный вал вдоль второго реверсивного или четвертого реверсивного приводного пути.

14. Трансмиссия по п.13, в которой либо пятая, либо шестая муфта расположена на реверсивном валу между его концами.

15. Трансмиссия по п.14, в которой пятая и шестая муфта размещены на реверсивном валу между его концами.

16. Трансмиссия по п.13, в которой ось, вокруг которой вращается реверсивный вал, в принципе параллельна оси входного вала.

17. Трансмиссия по п.13, в которой первый, второй, третий и четвертый реверсивные приводные пути включают в себя ряд сцепляющихся зубчатых шестерней, находящихся на входном, реверсивном и выходном валу.

18. Трансмиссия по п.13, в которой пятая муфта способна устанавливать приводное соединение между зубчатой шестерней первого реверсивного или третьего реверсивного приводного пути и реверсивным валом.

19. Трансмиссия по п.13, в которой шестая муфта способна устанавливать приводное соединение между зубчатой шестерней второго реверсивного или четвертого реверсивного приводного пути и реверсивным валом.

20. Трансмиссия по п.1 или 2, в которой механизмы привода для, по меньшей мере, первого, второго и третьего реверсивного приводного пути проходит через механизмы привода, находящиеся на промежуточном валу.

21. Трансмиссия по пп.1 и 2, где трансмиссия транспортного средства предназначена для обрабатывающего материалы транспортного средства.