在高传动比间具有缩小的档间隔的机械传动装置制造方法及图纸

一种机械式传动装置（１４）以及应用这种传动装置的自动系统（１０），传动装置具有多个档位（一档到十二档），其中包括一个相对于同等传动装置的档间隔平均值（３０％—４０％）较窄的档间隔平均值（１３％）的高档位组。这就允许车辆在高速运行（３５—７０ｍｐｈ）时发动机工作在理想的转速（１１２）或非常靠近理想转速，从而模拟实现了无级变速器（ＣＶＴ）的特性。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于车辆的多档机械传动系统，尤其是全自动机械传动系统或半自动机械传动系统，在该传动系统中的多个高速档位间具有相对较小的档间隔(传动比级，ratio step)。如本领域所熟知的那样，用于重型车辆的车用多档传动装置可具有9个、10个、12个、13个、16个、18个或更多的前进档位，参照美国专利第4754665号、5390561号和5546823号就可以验证这种情形，这些文献所公开的内容在本文中将作为参考资料。一般这些传动装置在整个传动速比范围(即最高前进档和最低前进档之差)内都设置了基本相等的档位间隔，即相邻档位间的速比变化的百分比基本相同。档间隔的设置折中考虑了两方面的需求车辆可被理想地驱动前进；以及希望在某一档位上发动机工作转速接近或达到燃油最佳效率区间，或换句话讲在所希望的发动机转速下操作。如本领域所熟知的那样，自动机械传动系统包括全自动变速系统、半自动变速系统以及其它可以自动完成手动换档所需操作的部分或全部工作的传动系统，这可以通过参照美国专利第4361060号、4648290号、4596986号、4873881号、5406861号和5592851号获得验证，这些文献所公开的内容在本文中将作为参考资料。用于这些系统的自动离合控制技术也是本领域所熟知的，美国专利第4081065号、5403249号和5624350就公开了自动离合控制的一些事例，这些文献所公开的内容在本文中也将作为参考资料。用于车辆的所谓的连续或无级变速传动装置(“CVT”)在本领域也是熟知的，作为参考，美国专利第5108352号、5081877号、4487085号就公开了无级变速装置(CVT)的一些事例。采用CVT的优点在于传动速比可以连续地变化，而不是仅仅在有限的几个档位上变化，并始终使发动机在非常接近或达到其理想最佳转速上工作。但这些传动装置由于其负载能力有限、不确定的或不能令人满意的可靠性及复杂的结构和/或昂贵的价格，所以在商业上并不成功，尤其是用于重载车辆的情况下。根据本专利技术所设计的一种机械式传动系统最好是至少半自动传动系统，其具有机械中间轴或副轴传动装置所公知的结构简单和高可靠性的优点，并在最常使用的高速档位上具有模拟无级的能力，使发动机在非常接近或达到其理想最佳转速上工作，从而克服或减小了现有技术中的缺陷。这是通过提供一种多档传动装置、尤其是一种具有至少九个或更多前进档位的组合式传动装置来实现的，在该传动装置中高速档位间对比于现有技术中的传动装置具有相对很小的档间隔，例如为10％到15％的间隔，而现有的传动装置却一般为30％到40％的档间隔(传动比级)。由于采用这样的传动系统可能需要非常规的档位布置类型(即不同于普通的多个H状或往复H状档位布置类型)和/或在高速档上比普通需要的换档更频繁的换档操作，本专利技术的最佳实施例是至少半自动传动系统，虽然这一点并不是限制性的。从而，本专利技术的目的是提供一种适用于重载车辆的机械式传动系统，它的结构相对简单、价格便宜、可靠性好，这种传动系统最好是机械式自动传动系统，其高速档位可模拟无级变速装置的工作。通过阅读结合附图对最佳实施例的下列描述，本专利技术上述以及其它目的和优点将变得显而易见。附图说明图1是根据本专利技术的自动机械传动系统的示意图。图2是根据本专利技术的机械传动装置的示意图。图3是图2中的传动装置的档位布置类型的示意图。图4中的表格用于表示图2中的传动装置的各个齿轮的齿数。图5中的表格用于表示图2中的传动装置在每个前进档位时的传动速比和啮合齿轮及各前进档位间的速比间隔。图6是本专利技术的图解表示。图7中的图表用于表示图2中的传动装置的各换档点。在下文的描述中，为了叙述的方便将使用一些确定的术语，但这些术语并不具有限定作用。词汇“向上”、“向下”、“向右”、“向左”指示所研究对象的参照方向。词汇“向里”、“向外”分别指接近或远离装置或其上指定部件几何中心的方向。所说的术语将包括上述特定指明的词汇、由此引申出来的词汇或具有类似意义的词汇。在图1中示意性地表示了一个采用本专利技术的车用自动机械传动系统10。全自动和半自动的机械传动系统在本领域是熟知的，这可以通过参照前面提到的美国专利第4361060号、4595986号、4648290号、4873881号、5406861号和5592851号来获得实例。车用自动机械传动系统10包括一个燃油控制的发动机12，例如是人们熟知的电子控制柴油发动机，由发动机12通过一个联结器来驱动一个组合式机械传动装置14，所说的联结器例如是一个摩擦式主离合器16。发动机12包括一个输出部件18，由该部件来驱动主离合器16的输入部件16A，而该输入部件可选择性地与安装在传动装置输入轴20上的输出部件16B接合或脱开。传动装置14的输出轴22用于进行驱动联接于车辆相应的部件上，如本领域所熟知的那样，该相应部件例如是驱动轴24上的差速器，分动器或类似的部件。自动传动系统10还可包括一个发动机控制器26，一个离合器致动器28以及一个换档致动器30。离合器16可以是完全自动控制的，或除了车辆起步操作之外全部自动控制的，或完全由人工控制的。致动器26、28和/或30最好从一个基于微处理器的控制单元36获得指令输出信号32和/或向该控制单元提供输入信号34。传感器38、40和42被用来提供分别指示发动机12转速、传动装置输入轴20转速和传动装置输出轴22转速的输入信号。其它一些设备，例如驾驶员控制面板44和节气门位置传感器46也可以被用来向控制器36提供输入信号。系统10还包括电力、压缩空气和/或液压动力的能源(图中未示出)。上述介绍的动力传动系上的各个部件及其控制都是本领域所熟知的，可以通过参照美国专利第4595786号、4576065号、4445393号及4850236号来更详细地了解这些技术。传感器38、40、42和46可以是已知结构的任何类型，只要能产生与所监测的参数成比例的模拟或数字信号就可以。类似地，致动器26、28和30也可以是任何已知的电驱动类型、气动类型或电气组合类型，它们可对中央处理单元36发出的指令输出信号32作出响应并执行动作。中央处理单元除了接受直接输入的信号之外，它还配置了用于对从传感器输入的信号进行微分运算的电路，从而提供一个表示信号变化率的计算信号。在处理器单元36还可以有其它的电路、逻辑规则和/或存储的数据，用来与从传感器40和42输入的信号进行比较，从而检验和/或识别传动装置14啮合在某一特定的齿轮档位上。如所知的那样，各个传感器、致动器和控制单元36可以通过一个电子数据链路进行沟通，这样的数据链路符合某一产业标准，例如美国汽车工程师学会(SAE)的J-1922标准、J-1939标准或国际标准化组织(ISO)的ISO 11898标准。图2中表示了组合式机械传动装置14的结构细节。类似于组合式机械传动装置14的传动装置在现有技术中是熟知的，参照美国专利第3105395号和3283613号可以对此有一个更好的理解认识，这些文献所公开的内容在本文中将作为参考资料。还可以通过参考前面提到的美国专利第4754665号、5390561号和5546823号来进行理解。传动装置14是一组合式机械传动装置，包括与一副变速器52串联的一主本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车用机械式换档传动装置，该传动装置具有多个可选择的档位，其中包括一个用于低速行驶的低档位组和一个至少由三个档位组成的、用于高速行驶的高档位组，在所说的高速档组中各档位间的档间隔的平均值要小于低速档组中各档位间的档间隔的平均值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AC斯坦，TJ莫尔舍克，DA胡格斯，
申请(专利权)人：易通公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]