Результат интеллектуальной деятельности: Коробка передач транспортного средства (варианты)

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к коробкам переключения передач для использования в транспортных средствах,

Известна автоматическая коробка передач, входной вал которой соединен посредством муфты с двигателем внутреннего сгорания. На заднем конце входного вала, соосно ему, установлен с помощью роликоподшипника основной вал. Параллельно входному и основному валам расположен промежуточный вал. Этот промежуточный вал имеет шесть неподвижных зубчатых колес. Передняя шестерня промежуточного вала зацеплена с шестерней входного вала. Каждая из следующих четырех неподвижных шестерен промежуточного вала зацеплены с шестернями основного вала. Задняя неподвижная шестерня промежуточного вала зацепляется с шестерней, расположенной на основном валу (патент US 8051735, МПК F16H 3/08, опубл. 2009.08.06).

Известна коробка передач для транспортного средства, содержащая корпус, входной вал, основной вал, на котором установлены пять зубчатых колес, промежуточный вал, расположенный параллельно основному валу и на котором установлены пять зубчатых колес, которые находятся в зацеплении с зубчатыми колесами основного вала. Между входным валом и основным валом установлена разделенная шестерня, которая распределяет мощность от двигателя на промежуточной вал через первую пару колес, одно из которых расположено на входном валу а другое - на промежуточном валу, либо через вторую пару колес, одно из которых расположено на входном валу 3 а другое - на промежуточном валу. Разделительная шестерня находится в положении с низким расцеплением при соединении с промежуточным валом и в положении с высоким расцеплением при подключении к основному валу (патент ЕР 2441980, F16H 3/091, опубл. 2012.04.18).

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является коробка передач транспортного средства, содержащая первичный, вторичный и промежуточный валы, причем первичный и вторичный валы установлены соосно, а промежуточный вал расположен параллельно упомянутым валам, при этом первичный вал находится в постоянном зубчатом зацеплении с промежуточным валом, а шестерни промежуточного вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями, свободно установленными на вторичном валу, муфты включения передач расположены между шестернями вторичного вала и жестко зацеплены с вторичным валом с возможностью движения по нему в продольном направлении, при этом муфты включения передач находятся в зацеплении с вилками переключения передач, взаимодействующими с валиками, связанными с рычагом переключения передач, модуль передачи постоянного зубчатого зацепления равен 3, а коэффициент перекрытия равен 3,5, модуль зубчатого зацепления 1-й передачи равен 3, а коэффициент перекрытия равен 1,7, модуль 3-й передачи равен 2,75, а коэффициент перекрытия равен 2,35 (патент № RU 143686, МПК В60К 17/08, опубл. 27.07.2014).

Недостатком известных технических решений является то, что они не позволяют передавать больший крутящий момент от двигателя на трансмиссию, что не позволяет их использовать на автомобилях большой грузоподъемности и автобусах большой вместимости.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является улучшение эксплуатационных характеристик коробки передач.

Технический результат заключается в передаче от двигателя на трансмиссию большего крутящего момента.

Технический результат по обоим вариантам достигается за счет того, что в коробке передач транспортного средства, содержащей первичный и вторичный валы, промежуточный вал, шестерни которого находятся в постоянном зацеплении с шестернями вторичного вала, муфты включения передач расположенные между шестернями вторичного вала с возможностью продольного перемещения, механизм управления выбором и переключением передач, промежуточный вал установлен соосно первичному валу, а вторичный вал установлен параллельно упомянутым валам, при этом соосно промежуточному валу установлен выходной вал, кроме того, на выходном конце вторичного вала и на выходном валу установлена, находящаяся в постоянном зацеплении пара шестерен.

По второму варианту дополнительно в передней части коробки передач на промежуточном валу установлен делитель передач.

По обоим вариантам вторичный вал выполнен из двух частей, соединенных шлицевым соединением и имеет дополнительную подшипниковую опору.

Отличительные признаки по обоим вариантам, заключающиеся в том, что промежуточный вал установлен соосно первичному валу, а вторичный вал установлен параллельно упомянутым валам, при этом соосно промежуточному валу установлен выходной вал, кроме того, на выходном конце вторичного вала и на выходном валу установлена, находящаяся в постоянном зацеплении пара шестерен, позволили передавать от двигателя на трансмиссию больший крутящий момент, не увеличивая при этом габаритов коробки передач.

Установка, по второму варианту, в передней части коробки передач на промежуточном валу делителя передач позволяет расширить диапазон передаточных отношений и уменьшить ступени между соседними передачами.

Выполнение вторичного вала из двух частей, соединенных шлицевым соединением с дополнительной подшипниковой опорой, позволило повысить жесткость и уменьшить прогиб вторичного вала при передаче крутящего момента.

Все вышеперечисленные признаки в заявленной совокупности позволили улучшить эксплуатационные характеристики коробки передач.

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что заявляемое техническое решение имеет признаки, которые отсутствуют в аналогах, а их использование в заявляемой совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами: фиг. 1 - коробка передач транспортного средства, в разрезе, вариант 1; фиг. 2 - коробка передач транспортного средства, в разрезе, вариант 2.

Коробка передач (КП) транспортного средства может выполняться с различным количеством передач (рассматриваемый вариант исполнения содержит шесть передач). По обоим вариантам КП содержит первичный вал 1, вторичный вал 2, промежуточный вал 3. Первичный вал 1 и промежуточный вал 3 установлены соосно и соединены между собой, а вторичный вал расположен параллельно валам 1 и 3. Вторичный вал 2 может состоять из двух частей, соединенных шлицевым соединением. В этом случае вторичный вал 2 имеет дополнительную подшипниковую опору.

Соосно промежуточному валу 3 установлен выходной вал 4.

Валы 1, 2, 3, и 4 установлены в подшипниковых опорах.

На промежуточном валу 3 установлены неподвижно шестерни, которые находятся в постоянном зацеплении с шестернями соответствующих передач, установленных на вторичном валу 2, на подшипниках. Переключение передач осуществляется посредством муфт 5, жестко закрепленных на вторичном валу 2 и расположенных между шестернями вторичного вала с возможностью продольного перемещения.

Муфты 5 находятся в зацеплении с вилками переключения передач, связанными с механизмом управления выбором и переключением передач (на чертеже не показано).

На выходном конце вторичного вала 2 и на выходном валу 4 установлена, находящаяся в постоянном зацеплении пара шестерен 6 и 7, выполняющих роль демультипликатора, посредством которой крутящий момент передается на трансмиссию.

Ведомая шестерня 8 шестой передачи вторичного вала 2 выполняется за одно целое с валом 2 или устанавливается на вал на шлицах, а ведущая шестерня 9 этой же передачи устанавливается на промежуточный вал 3 на подшипниках. Такое решение позволяет при выключенной шестой передаче поменять взаимодействие шестерен - ведомая шестерня 8 становится ведущей, а шестерня 9 - ведомой, что позволяет избежать раскрутки ведомой шестерни 8 шестой передачи до больших оборотов и, как следствие, повысить ресурс этого узла.

По второму варианту в передней части КП на промежуточном валу 3 установлен делитель передач 10.

Работает КП следующим образом.

Крутящий момент от двигателя передается на первичный вал 1 и далее на промежуточный вал 3, Посредством шестерен соответствующих передач, установленных на валу 3 крутящий момент передается на шестерни соответствующих передач вторичного вала 2. Через шестерню 6 крутящий момент передается на шестерню 7 выходного вала 4 и далее на трансмиссию транспортного средства. Наличие делителя (по второму варианту) позволяет подключать коробку отбора мощности для привода спецоборудования.

Заявляемое техническое решение позволяет улучшить эксплуатационные характеристики коробки передач транспортного средства.

Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.