Предложено передаточное устройство, включающее два вращательных передаточных элемента, каждый из которых содержит по меньшей мере одну беговую поверхность для вращательного соединительного элемента, причем по меньшей мере одна беговая поверхность имеет по меньшей мере две рабочие дорожки для соединительного элемента, имеющего разные рабочие радиусы, и два передаточных элемента, стягиваемых с соединительным элементом посредством стягивающего механизма, который прижимает два передаточных элемента к соединительному элементу с изменяемым давлением, при этом стягивающий механизм содержит механизм давления, соединенный последовательно с пружинным элементом.

[0001] Передаточное устройство, включающее два вращательных передаточных элемента, каждый из которых имеет по меньшей мере одну беговую поверхность для вращательного соединительного элемента, причем по меньшей мере одна беговая поверхность имеет по меньшей мере две рабочие дорожки для соединительного элемента, имеющего разные рабочие радиусы, и два передаточных элемента, скрепленных с соединительным элементом посредством стягивающего элемента, который прижимает два передаточных элемента к соединительному элементу с изменяемым давлением, характеризующееся тем, что стягивающий механизм содержит механизм давления (8), который прижимает беговую поверхность (12) одного (первого) из двух передаточных элементов (4, 5) к соединительному элементу (7) с изменяемым давлением, и при этом он поддерживается на прижимном подшипнике (9), а также пружинный элемент (13, 14), расположенный с возможностью действовать последовательно с механизмом давления.

[0002] Передаточное устройство, включающее два вращательных передаточных элемента, каждый из которых имеет по меньшей мере одну беговую поверхность для вращательного соединительного элемента, причем по меньшей мере одна беговая поверхность имеет по меньшей мере две рабочие дорожки для соединительного элемента, имеющего разные рабочие радиусы, и два передаточных элемента, скрепленных с соединительным элементом посредством стягивающего элемента, который прижимает два передаточных элемента к соединительному элементу с изменяемым давлением, характеризующееся тем, что стягивающий механизм содержит пружинный элемент (13), который осуществляет передачу как изменяемого давления, так и крутящего момента между беговой поверхностью (12) первого передаточного элемента (4) и стягивающим механизмом и/или между беговой поверхностью (12) первого передаточного элемента и механизмом давления (8).

[0003] Передаточное устройство, включающее два вращательных передаточных элемента, каждый из которых имеет по меньшей мере одну беговую поверхность для вращательного соединительного элемента, причем по меньшей мере одна беговая поверхность имеет по меньшей мере две рабочие дорожки для соединительного элемента, имеющего разные рабочие радиусы, и два передаточных элемента, скрепленных с соединительным элементом посредством стягивающего элемента, который прижимает два передаточных элемента к соединительному элементу с изменяемым давлением, характеризующееся тем, что стягивающий механизм содержит механизм давления (8), включающий два элемента давления (15, 16), и по меньшей мере один катящийся элемент (17), который осуществляет качение по траектории качения, зависящей от величины крутящего момента, которое осуществлено таким образом, что обеспечено смещение первого элемента давления (15) относительно второго элемента давления (16) в направлении этого давления при изменении катящимся элементом (17) своего положения на траектории качения, являющейся функцией величины крутящего момента.

[0004] Передаточное устройство по любому из пп.1-3, характеризующееся тем, что оно снабжено датчиком крутящего момента, размещенным на стороне привода и/или на выходной стороне, и при этом величина давления, оказываемого механизмом давления (8), выбрана как функция от измеренного значения крутящего момента.

[0005] Передаточное устройство по любому из пп.1-4, характеризующееся тем, что давление, создаваемое крутящим моментом, и/или смещение элементов (4, 11, 13, 14, 15, 16) механизма давления, создаваемое крутящим моментом, применено для измерения величины крутящего момента.

[0006] Передаточное устройство по любому из пп.1-5, характеризующееся тем, что оно снабжено на стороне выхода точкой расцепления, такой как пусковая муфта и/или преобразователь (преобразователь Трилока), фрикционный диск, гидравлическая муфта или механизм синхронизации.

[0007] Передаточное устройство по любому из пп.1-5, характеризующееся тем, что оно снабжено на стороне привода точкой расцепления, такой как пусковая муфта и/или преобразователь (преобразователь Трилока 20), фрикционный диск, гидравлическая муфта или механизм синхронизации (3).

[0008] Передаточное устройство по любому из пп.1-7, характеризующееся тем, что две частичные трансмиссии (1, 2; 101, 102) сведены вместе и/или сцеплены своим выходом (26, 126; 29; 129) с приводом (27, 127) следующего тракта передачи (15, 115).

[0009] Передаточное устройство по п.8, характеризующееся тем, что привод (127) следующего тракта передачи представляет собой главный дифференциал (115) механического транспортного средства.

[0010] Передаточное устройство по п.8 или 9, характеризующееся тем, что каждая из двух частичных трансмиссий (1, 2; 101, 102) может быть приведена в положение сцепления и/или расцепления.

[0011] Передаточное устройство по любому из пп.1-10, характеризующееся тем, что частичная трансмиссия с плавным регулированием передаточного отношения расположена между двумя делителями мощности (41, 42), такими как часть дифференциального механизма или часть планетарного механизма, при этом по меньшей мере один вход частичной трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения находится в механическом соединении по меньшей мере с одним выходом делителя мощности на стороне входа, а по меньшей мере один выход частичной трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения находится в механическом соединении по меньшей мере с одним входом делителя мощности на стороне выхода.

[0012] Передаточное устройство по любому из пп.1-11, характеризующееся тем, что по меньшей мере один механизм передней передачи и по меньшей мере один механизм задней передачи дополнены частью дифференциального механизма (23), при этом по меньшей мере один узел части дифференциального механизма выполнен с возможностью попеременного фиксирования с корпусом и/или другим узлом части дифференциального механизма.

[0013] Передаточное устройство по любому из пп.1-12, характеризующееся тем, что оно содержит по меньшей мере две ступени передачи (1, 2), выполненные с возможностью попеременного подключения к тракту передачи посредством распределительного механизма (3).

[0014] Передаточное устройство по п.13, характеризующееся тем, что сцепление выходов двух ступеней передачи осуществлено таким образом, что перед переключением с одной ступени передачи на другую скорость обеспечена возможностью приведения значения скорости второй ступени передачи с помощью трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения к значению скорости первой ступени передачи.

[0015] Передаточное устройство по п.13 или 14, характеризующееся тем, что вторая ступень передачи содержит элемент дифференциального механизма (23).

[0016] Передаточное устройство по любому из пп.13-15, характеризующееся тем, что оно содержит третью ступень передачи, выполненную с возможностью приведения ее в сцепление посредством второго распределительного механизма и/или муфты свободного хода.

[0017] Передаточное устройство по любому из пп.13-16, характеризующееся тем, что распределительный механизм (3) выполнен с возможностью обеспечения сцепления частичной трансмиссии (1) с плавным регулированием передаточного отношения с насосным колесом (21) преобразователя Трилока (20), а вторая ступень передачи (2) находится в сцеплении с турбинным колесом (22) преобразователя Трилока (20).

[0018] Передаточное устройство, включающее частичную трансмиссию с плавным регулированием передаточного отношения, по любому из пп.1-17, характеризующееся тем, что оно содержит соосно расположенные приводной вал (53) и выходной вал (50).

[0019] Передаточное устройство по п.18, характеризующееся тем, что в соосном выходном валу (50) предусмотрен дифференциальный механизм (59), который приводится в действие при помощи выходной шестерни (56) трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения.

[0020] Передаточное устройство по любому из пп.1-19, характеризующееся тем, что оно содержит привод в виде электрического двигателя для частичной трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения.

[0021] Передаточное устройство по любому из пп.1-20, характеризующееся тем, что в нем во время работы предусмотрен зазор, предпочтительно заполненный только жидкостью и расположенный по меньшей мере между одним из вращательных передаточных элементов и соединительным элементом.

[0022] Передаточное устройство по любому из пп.1-21, характеризующееся тем, что по меньшей мере один из вращательных передаточных элементов и/или соединительный элемент смочен жидкостью, содержащей метилсилоксаны, диметилдифенилсилоксаны и/или метилфенилсилоксаны, содержащие фенильные группы.

[0023] Передаточное устройство по любому из пп.1-22, характеризующееся тем, что по меньшей мере один из вращательных передаточных элементов смочен жидкостью, содержащей полидиметилсилоксаны, полидиметилдифенилсилоксаны и/или полиметилфенилсилоксаны, содержащие фенильные группы и/или являющиеся алкилзамещенными γ-трифторпропилзамещенными.

[0024] Передаточное устройство по любому из пп.1-23, характеризующееся тем, что жидкость содержит компоненты, включающие органические замещающие группы.

[0025] Передаточное устройство по любому из пп.1-24, характеризующееся тем, что по меньшей мере один из вращательных передаточных элементов и/или соединительный элемент смочен жидкостью, вязкость которой стабильна в отношении температурных воздействий.

[0026] Передаточное устройство по любому из пп.1-25, характеризующееся тем, что по меньшей мере один из вращательных передаточных элементов и/или соединительный элемент смочен жидкостью, изменение вязкости которой с температурно-зависимым градиентом вязкости имеет место в диапазоне между градиентом вязкости (80) минеральных масел и градиентами вязкости (81) диметилсилоксанов.

[0027] Передаточное устройство по любому из пп.1-26, характеризующееся тем, что по меньшей мере один из вращательных передаточных элементов и/или соединительный элемент смочен жидкостью, изменение сжимаемости которой с температурно-зависимым градиентом сжимаемости имеет место в диапазоне между градиентом сжимаемости минеральных масел и градиентами сжимаемости диметилсилоксанов.

[0028] Передаточное устройство по любому из пп.1-27, характеризующееся тем, что беговые дорожки по меньшей мере одного вращательного передаточного элемента имеют разные поверхности.

[0029] Передаточное устройство по п.28, характеризующееся тем, что вдоль по меньшей мере одного из упомянутых вращательных передаточных элементов выполнены канавки или выступы различной ширины, и/или разная текстура поверхности, и/или разная поверхностная обработка.

[0030] Передаточное устройство по любому из пп.1-29, характеризующееся тем, что соединительный элемент имеет по меньшей мере одну рабочую поверхность с текстурированной поверхностью, при этом, в частности, по меньшей мере одна рабочая поверхность выполнена с канавками.

[0031] Передаточное устройство по любому из пп.1-30, характеризующееся тем, что соединительный элемент, в частности, в комбинации с жидкостью, посредством которой осуществляется смачивание беговых поверхностей соединительного элемента, и/или беговая поверхность соответствующего передаточного элемента, и/или в комбинации с односторонним держателем соединительного элемента имеет по меньшей мере одну беговую поверхность, профиль поперечного сечения которой отличается от прямой линии, предпочтительно имеющую выпуклый и/или зубчатый профиль сечения.

[0032] Передаточное устройство по любому из пп.1-31, содержащее вращательный соединительный элемент, имеющий входную и выходную области, которые расположены по периферии спереди и сзади соответственно, контактную область, в которой соединительный элемент контактирует по меньшей мере с одним передаточным элементом, характеризующееся тем, что вращательный соединительный элемент выполнен контактирующим только с удерживающим элементом (481) во входной области.

[0033] Передаточное устройство по п.32, характеризующееся тем, что степень свободы вращательного движения вокруг оси, перпендикулярной плоскости вращения оси соединительного элемента, остается между исполнительным органом (484) для удерживающего элемента (481) и соединительного элемента (480).

[0034] Передаточное устройство по п.33, характеризующееся тем, что удерживающий элемент удерживает соединительный элемент, по существу, без люфта, а между удерживающим элементом и исполнительным органом существует степень свободы вращательного движения.

[0035] Передаточное устройство по п.33, характеризующееся тем, что удерживающий элемент (481) удерживает соединительный элемент (480) без достаточного люфта для степени свободы вращательного движения.

[0036] Передаточное устройство по п.33, характеризующееся тем, что удерживающий элемент (481) содержит упор (485), который направлен к соединительному элементу (480) с возможностью оказывать действие в направлении, перпендикулярном плоскости вращения соединительного элемента.

[0037] Передаточное устройство по любому из пп.1-34, характеризующееся тем, что оно содержит исполнительный орган (463; 484) и/или удерживающий элемент (462; 481), которые выполнены без люфта посредством предварительного натяжения.

[0038] Передаточное устройство по любому из пп.1-37, характеризующееся тем, что оно содержит стационарный удерживающий элемент для соединительного элемента, посредством которого может быть осуществлено попеременное удерживание соединительного элемента на заданной рабочей дорожке.

[0039] Передаточное устройство по любому из пп.1-38, характеризующееся тем, что обеспечено детектирование конечных положений соединительного элемента с помощью некоторого чувствительного элемента, в частности, работающего от электричества.

[0040] Передаточное устройство по любому из пп.1-39, содержащее вращательный элемент, имеющий входную и выходную области, которые расположены по периферии спереди и сзади контактной области, в которой соединительный элемент контактирует по меньшей мере с одним передаточным элементом, характеризующееся тем, что во входной области предусмотрены конечные стопоры (466), по отношению к которым соединительный элемент установлен с возможностью совершать работу в случае изменения рабочей дорожки и которые расположены с возможностью приводить ось вращения соединительного элемента в стационарное положение, когда соединительный элемент совершает работу по отношению к одному из конечных стопоров.

[0041] Передаточное устройство по любому из предшествующих пунктов, включающее два вращательных передаточных элемента, каждый из которых имеет по меньшей мере одну беговую поверхность (50, 51) для вращательного соединительного элемента, причем по меньшей мере одна беговая поверхность имеет по меньшей мере две рабочие дорожки для соединительного элемента, имеющего разные рабочие радиусы, и исполнительное приводное средство, посредством которого может быть осуществлена перенастройка соединительного элемента с одной из двух рабочих дорожек на другую из этих двух рабочих дорожек и который содержит активируемый исполнительный орган (415, 416, 455), характеризующееся тем, что исполнительное средство содержит средство безопасности, осуществляющее настройку соединительного элемента на безопасную рабочую дорожку, если происходит выход из строя активируемого исполнительного органа.

[0042] Передаточное устройство по любому из предшествующих пунктов, включающее два вращательных передаточных элемента, каждый из которых имеет по меньшей мере одну беговую поверхность (50, 51) для вращательного соединительного элемента, причем по меньшей мере одна беговая поверхность имеет по меньшей мере две рабочие дорожки для соединительного элемента, имеющего разные рабочие радиусы, и исполнительное средство, посредством которого может быть осуществлена перенастройка соединительного элемента с одной из двух рабочих дорожек на другую из этих двух рабочих дорожек и который содержит активируемый исполнительный орган (415, 416, 455), характеризующееся тем, что средство безопасности выполнено с возможностью осуществления настройки соединительного элемента на безопасную рабочую дорожку при определенной скорости.

[0043] Передаточное устройство по любому из предшествующих пунктов, включающее два вращательных передаточных элемента, каждый из которых имеет по меньшей мере одну беговую поверхность (50, 51) для вращательного соединительного элемента, причем по меньшей мере одна беговая поверхность имеет по меньшей мере две рабочие дорожки для соединительного элемента, имеющего разные рабочие радиусы, и исполнительное средство, посредством которого может быть осуществлена перенастройка соединительного элемента с одной из двух рабочих дорожек на другую из этих двух рабочих дорожек и который содержит активируемый исполнительный орган (415, 416, 455), характеризующееся тем, что средство безопасности выполнено с возможностью осуществлять предварительное натяжение по меньшей мере одного дополнительного узла исполнительного средства.

[0044] Передаточное устройство по любому из пп.41-43, характеризующееся тем, что предохранительное приспособление содержит по меньшей мере одну пружину.

[0045] Передаточное устройство по любому из пп.41-44, характеризующееся тем, что средство безопасности имеет стопор для фиксирования безопасной рабочей дорожки.

[0046] Передаточное устройство по п.45, характеризующееся тем, что стопор снабжен пружиной.

[0047] Передаточное устройство по любому из пп.41-46, характеризующееся тем, что средство безопасности включает дополнительный исполнительный орган.

[0048] Передаточное устройство по любому из пп.1-47, включающее частичную трансмиссию с плавно регулируемым передаточным отношением и характеризующееся тем, что оно содержит две передаточные дорожки, соединенные параллельно, при этом в первой (одной) из двух передаточных дорожек предусмотрена частичная трансмиссия с плавно регулируемым передаточным отношением.

[0049] Передаточное устройство по п.48, характеризующееся тем, что во второй из двух передаточных дорожек предусмотрены механизм задней передачи, механизм первой передачи и/или ускоряющая передача.

[0050] Передаточное устройство по п.48 или 49, характеризующееся тем, что между двумя передаточными дорожками предусмотрена по меньшей мере одна муфта свободного хода.

[0051] Передаточное устройство по любому из пп.1-50, в котором посредством механизма давления осуществлено стягивание друг против друга по меньшей мере двух передаточных элементов, вращающихся на разных осях, и характеризующееся тем, что оно включает муфту (134), посредством которой два передаточных элемента (104, 105) могут быть попеременно отсоединены от третьего передаточного элемента (115, 129) при принятии муфтой (134) расцепленного состояния или присоединены к третьему передаточному элементу (115, 129) при принятии муфтой (134) сцепленного состояния, причем муфта (134) приводится в сцепленное состояние с помощью давления, создаваемого механизмом давления (108).

[0052] Передаточное устройство по п.51, характеризующееся тем, что муфта (134) содержит коническую муфту (156, 157).

[0053] Передаточное устройство по любому из предшествующих пунктов, включающее механизм задней передачи (202), установленный сзади выхода (204) и соединенный последовательно с трансмиссией (201) с плавным регулированием передаточного отношения.

[0054] Передаточное устройство по п.53, характеризующееся тем, что механизм задней передачи содержит планетарный механизм, включающий по меньшей мере одно вращательное водило (225, 226), на котором установлен по меньшей мере один передаточный элемент (215, 216) планетарного механизма и которое может быть попеременно зафиксировано на неподвижно закрепленной оправе (227, 232) и/или вращательном передаточном элементе (209, 217, 212, 218).

[0055] Передаточное устройство по п.53 или 54, характеризующееся тем, что механизм задней передачи содержит планетарный механизм (210, 211), включающий планетарные шестерни (215, 216), центральную шестерню (209, 212) и внешнюю шестерню (217, 218), из которых первый передаточный элемент (209, 212) механически соединен с выходом (207) конической фрикционно-кольцевой трансмиссии (201), а второй передаточный элемент (217, 218) механически соединен с общим выходом (220, 223) конструкционного узла, включающего трансмиссию (201) и механизм задней передачи (202), при этом третий передаточный элемент (215, 216) может быть прикреплен с ограничением по меньшей мере одной степени свободы к оправе или корпусу (227, 232).

[0056] Передаточное устройство по п.55, характеризующееся тем, что третий передаточный элемент образован планетарными шестернями.

[0057] Передаточное устройство по п.55 или 56, характеризующееся тем, что первый передаточный элемент приводится в действие с помощью выходной шестерни (207), вращающейся вместе с вращением выходного конического фрикционного колеса.

[0058] Передаточное устройство по любому из пп.55-57, характеризующееся тем, что второй передаточный элемент соединен с вращающейся оправой (219) дифференциального механизма (220) для осуществления вращения.

[0059] Передаточное устройство по любому из пп.55-58, характеризующееся тем, что может быть обеспечено фиксирование друг с другом двух передаточных элементов, предпочтительно первого и второго передаточного элементов.

[0060] Передаточное устройство по одному из пп.54-59, характеризующееся тем, что для фиксирования оно снабжено муфтой (229), наклонным тормозным элементом (227, 228) и/или синхронизатором (230).

[0061] Передаточный элемент по любому из предшествующих пунктов, характеризующийся тем, что он содержит две частичные трансмиссии (306, 307) с плавным регулированием передаточного отношения, переключение которых обеспечено посредством суммирующего механизма (308) у входного и/или выходного элемента (309, 310).

[0062] Передаточное устройство по п.61, характеризующееся тем, что две частичные трансмиссии (306, 307) с плавным регулированием передаточного отношения имеют общий передаточный элемент (301) на стороне, обращенной вовне от суммирующего механизма (308).

[0063] Передаточное устройство по п.61 или 62, характеризующееся тем, что оно содержит две частичные трансмиссии (306, 307), каждая из которых включает входной вал (349) и выходной вал (348, 350), расположенные, по существу, параллельно в передаточной плоскости частичной трансмиссии, при этом передаточные плоскости частичных трансмиссий расположены параллельно.

[0064] Передаточное устройство по п.63, характеризующееся тем, что две передаточные плоскости частичных трансмиссий совпадают.

[0065] Передаточное устройство по любому из пп.61-64, характеризующееся тем, что две частичные трансмиссии имеют общий входной вал (301, 349) или общий выходной вал (309).

[0066] Передаточное устройство по любому из пп.61-65, характеризующееся тем, что оно снабжено дополнительной регулируемой частичной трансмиссией (321, 339, 340, 341), установленной по меньшей мере между одной из частичных трансмиссий (306, 307) с плавным регулированием передаточного отношения и суммирующим механизмом (308).

[0067] Передаточное устройство по любому из пп.61-66, характеризующееся тем, что может быть осуществлена возможность работы в обход (321, 339) по меньшей мере одной трансмиссии (306, 307) с плавным регулированием передаточного отношения.

[0068] Передаточное устройство по любому из пп.61-67, характеризующееся тем, что суммирующий механизм (308) включает по меньшей мере один фиксируемый передаточный элемент (312, 320).

Область техники, к которой относится предлагаемое изобретение

Предлагаемое изобретение относится к вращательным передаточным устройствам, которые имеют два вращательных передаточных элемента, каждый из которых имеет по меньшей мере одну беговую поверхность для контакта с вращательным соединительным элементом, с помощью которого обеспечивается соединение вышеупомянутых двух вращательных передаточных элементов. По меньшей мере одна из вышеупомянутых беговых поверхностей двух вращательных передаточных элементов предпочтительно имеет по меньшей мере две рабочие дорожки для контакта с вращательным соединительным элементом, имеющим в этом случае разные рабочие радиусы, так что обеспечивается возможность плавного и/или близкого к плавному изменения передаточного отношения. В передаточном устройстве такого типа стягивание двух вращательных передаточных элементов при использовании вращательного соединительного элемента может быть осуществлено посредством стягивающего механизма, с помощью которого обеспечивается прижимание этих двух вращательных передаточных элементов к вращательному соединительному элементу с изменяемым давлением. В этом случае обеспечивается возможность создания действующих между вращательными передаточными элементами и вращательным соединительным элементом изменяемых, и поэтому допускающих регулирование, сил давления.

Предпосылки создания предлагаемого изобретения

Передаточные устройства этого типа известны, например, из Европейских патентов № № 0878641 А1 и 0980993 А2. Обе вышеуказанные публикации относятся к коническим фрикционно-кольцевым передачам, в которых два конических фрикционных колеса (которые играют роль вышеуказанных вращательных передаточных элементов) с противоположными углами конусности расположены так, что при их вращении между ними остается некоторый постоянный зазор, в котором обеспечена возможность вращения фрикционного кольца (которое играет роль вышеуказанного вращательного соединительного элемента), охватывающего одно из конических фрикционных колес в качестве соединительного элемента. В этих двух публикациях раскрываются как гидростатические, так и гидродинамические стягивающие механизмы, или же стягивающие механизмы смешанного гидростатического и гидродинамического типа, а также механические стягивающие механизмы, с помощью которых обеспечивается возможность смещения по меньшей мере одного конуса таким образом, что при этом обеспечивается уменьшение вышеупомянутого зазора. При этом соединительный элемент может быть прижат к обеим беговым поверхностям конуса таким образом, что под действием этого давления обеспечивается передача достаточной силы. При решении этой технической задачи с помощью гидростатических и/или гидродинамических стягивающих механизмов изменение передаточного отношения может быть осуществлено без каких-либо дополнительных средств путем изменения гидравлических коэффициентов и/или гидростатических или гидродинамических коэффициентов, а при решении этой технической задачи с помощью механических стягивающих механизмов используются аппарели подхода, находящиеся в сцеплении между собой, из двух узлов, выполненных с возможностью передачи крутящего момента таким образом, что обеспечивается возможность закручивания этих двух узлов по направлению друг к другу в зависимости от вышеупомянутого крутящего момента, под действием которого обеспечивается возможность осевого удлинения соответствующего механизма давления и/или уменьшения его осевого размера в зависимости от величины крутящего момента. При этом при более высоких значениях крутящего момента без каких-либо дополнительных средств может быть обеспечено также более высокое давление, и приложение сил давления может быть обеспечено через подходящие стягивающие подшипники, например роликовые радиально-упорные подшипники, так что в результате обеспечивается увеличение силы стяжения, действующей на соединительный элемент и/или на фрикционное кольцо.

Кроме того, это известно из Европейского патента 0878641 А1, относящегося к коническим фрикционным кольцевым передаточным механизмам, в которых два конуса, имеющие обратные углы конуса, установлены так, что они могут вращаться таким образом, что между ними сохраняется постоянное расстояние, и в этом промежутке в качестве соединительного элемента вращается кольцо, охватывающее один из конусов. Однако было показано, что устройство этого типа приводит к сравнительно большому износу, и/или недостаточной мощности передачи, и/или к разрушению передаточного механизма, особенно при высоких нагрузках.

Для продления срока службы передаточного устройства с плавным регулируемым передаточным отношением вращающееся передаточное устройство, имеющее по меньшей мере два вращательных передаточных элемента, которые могут фрикционно осуществлять передачу крутящего момента посредством соединительного элемента, может быть механически соединено на приводе или выходной стороне к точке расцепления, такой как пусковая муфта, преобразователь, фрикционный диск, гидравлическая муфта и/или система синхронизации. Это техническое решение, которое в противоположность самому по себе передаточному устройству с плавным регулированием передаточного отношения, обладает преимуществом, заключающимся в том, что передаточное устройство с плавным регулированием передаточного отношения и/или привод могут находить применение при процедурах запуска для продления срока службы. Пусковая муфта и/или точка расцепления предусмотрены на выходной стороне, что является особым преимуществом, так как при данном техническом решении становится возможным регулирование останова при работающем двигателе. Кроме этого, пусковая муфта и/или точка расцепления на приводе позволяет осуществить соединение передаточных элементов, если они необходимы. В качестве дополнения и/или альтернативы в передаточном устройстве, имеющем по меньшей мере два вращательных передаточных элемента, которые могут фрикционного осуществлять передачу крутящего момента посредством соединительного элемента, и которое может также содержать по меньшей мере один механизм передней передачи и по меньшей мере один механизм задней передачи, может быть предусмотрен дифференциальный механизм, посредством которого реализован этот механизм передней передачи и этот механизм задней передачи, по меньшей мере один узел дифференциального механизма, выполненного с возможностью фиксирования попеременно с корпусом и/или с другим узлом дифференциального механизма. При таком техническом решении передаточное устройство, имеющее механизм передней передачи и механизм задней передачи, может быть выполнено весьма малогабаритным, и в нем в качестве входа может быть использован, например, дифференциальный узел дифференциального механизма. Если центральный узел дифференциального механизма затем соединен со вторым дифференциальным узлом, то может быть осуществлено одно направление вращения. В противоположность этому, если второй дифференциальный узел и/или центральный узел дифференциального механизма соединен с корпусом и в таком состоянии зафиксирован, то другой узел, который не зафиксирован, изменяет свое направление вращения на противоположное, благодаря чему может быть реализован вышеупомянутый механизм задней передачи. При таком механическом решении передаточное устройство, имеющее механизм передней передачи и механизм задней передачи, может быть реализовано особенно компактным образом.

Для того чтобы уменьшить проблемы, связанные с надежностью передаточного устройства, имеющего частичную трансмиссию с плавным изменением передаточного отношения, в особых ситуациях вождения, например при вождении на низкой скорости, или задним ходом, и/или при постоянной стабильной нагрузке, предлагается передаточное устройство, имеющее частичную трансмиссию с плавным изменением передаточного отношения, отличающееся двумя трактами передачи, соединенными параллельно, при этом частичная трансмиссия с плавным изменением передаточного отношения обеспечена на одном (первом) из вышеупомянутых двух трактов передачи. При техническом решении такого типа обеспечивается возможность осуществления особых режимов вождения и/или нагрузки при работе второго тракта передачи, в то время как при работе первого тракта передачи обеспечиваются преимущества трансмиссии с плавным изменением передаточного отношения. Следует заметить, что в данном контексте термин «параллельное соединение трактов передачи » означает, что эти два тракта передачи имеют между общей частью передаточного устройства со стороны входа, например, приводной вал двигателя, или диск сцепления, или что-то подобное с одной стороны и общей частью передаточного устройства со стороны выхода (это может быть, например, главный дифференциал механического транспортного средства) с другой стороны. Между вышеуказанными общей частью передаточного устройства со стороны входа и общей частью передаточного устройства со стороны выхода два вышеупомянутых тракта передачи могут приводиться в работу одновременно попеременно, аддитивно и/или дифференцированно для удовлетворения, таким образом, различных требований. Представляется очевидным, что техническое решение такого типа обеспечивает преимущество даже независимо от остальных признаков предлагаемого изобретения. Таким образом, может быть обеспечено преимущество, если движение задним ходом, на первой скорости или при ускоряющей передаче осуществляется при работе второго из двух трактов передачи. Для таких ситуаций трансмиссии с плавным изменением передаточного отношения находят только ограниченное применение и с относительно большими затратами, и/или их использование сопряжено с большими потерями, особенно при ускоряющей передаче, то есть при высоких значениях скорости и низких значениях крутящего момента.

Между двумя трактами передачи имеется по меньшей мере одна муфта свободного хода, и эти два тракта передачи могут приводиться в работу вместе без расходов на сложный механизм переключения и/или без сложной технологии переключения и регулирования.

Для создания трансмиссии с плавно регулируемым передаточным отношением, имеющей по меньшей мере две частичные трансмиссии с плавно регулируемым передаточным отношением, которые соединены у входного и/или выходного элемента посредством суммирующего механизма и каждая из которых содержит два вращательных передаточных элемента, которые могут фрикционно осуществлять передачу крутящего момента посредством соединительного элемента, охватывающего по меньшей мере один из упомянутых вращательных передаточных элементов, и создания такого вращательного передаточного устройства с плавно регулируемым передаточным отношением, которое может также осуществлять передачу более высоких крутящих моментов и с низкими потерями, предполагается, что в дополнение и/или в качестве альтернативы к вышеупомянутым признакам может быть создано передаточное устройство этого типа, имеющее по меньшей мере две частичные трансмиссии с плавно регулируемым передаточным отношением, расположенными в тракте передачи параллельно, при этом переключение этих двух частичных трансмиссий с плавно регулируемым передаточным отношением обеспечено посредством суммирующего механизма у входного и/или выходного элемента. Использование суммирующего механизма, называемого также механизмом суперпозиции, дает то преимущество, что не требуются идентичные скорости и/или точно фиксированные скорости для одного из передаточных элементов частичных трансмиссий, как это необходимо в передаточных устройствах предшествующего уровня техники. Вместо этого каждая из двух частичных трансмиссий вносит свой собственный, зависящий от скорости, вклад в результирующую скорость суммирующего механизма. Таким образом, согласно техническому решению по предлагаемому изобретению обеспечивается возможность приведения в действие, а также регулирования обеих частичных трансмиссий по отдельности, и, следовательно, извлекается польза из преимуществ, являющихся результатом разбиения трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения на две частичные трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения таким образом, что обеспечивается разделение крутящего момента на эти две частичные трансмиссии без необходимости мириться с такими недостатками, связанными с усиленной скоростью, как потери на трение или вытекающие из этого повышенные расходы на регулирование.

Таким образом, переключение двух частичных трансмиссий посредством суммирующего механизма, который является асимметричным и поэтому сам по себе свободным, дает неожиданные преимущества в отношении концепции и/или применения трансмиссии, в частности в отношении эффективности и в отношении требований к управляющему устройству, что невозможно в случае симметрии, как это требуется при сцеплении планетарных шестерен (сателлитов) планетарного механизма.

Типичными представителями суммирующего механизма по предлагаемому изобретению являются, например, планетарные механизмы, в которых два из трех шестеренчатых компонентов (группа планетарных шестерен (сателлитов), центральная шестерня и внешняя шестерня) соединены с двумя частичными трансмиссиями, а третий шестеренчатый компонент используется в качестве выходного и/или приводного элемента, при этом планетарные шестерни (сателлиты) используются вместе в качестве шестеренчатых компонентов и/или дифференциального механизма, в котором каждая из двух частичных трансмиссий соединена с одним из элементов дифференциального механизма.

Две частичные трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения могут иметь общий передаточный элемент на той их стороне, которая обращена прочь от суммирующего механизма. Это может быть, например, общий входной вал или общий выходной вал. Это также может быть, в частности, непосредственно передаточный элемент этих двух частичных трансмиссий с плавным регулированием передаточного отношения, который используется в обеих этих частичных трансмиссиях. Для этой цели в конических фрикционно-кольцевых трансмиссиях, например, общим передаточным элементом служит одно из конических фрикционных колес. Благодаря такому техническому решению обеспечивается создание относительно компактного и экономически эффективного передаточного устройства, поскольку благодаря двойному применению компонента обеспечивается уменьшение общего количества компонентов.

В контексте настоящего описания выражение «сторона, которая обращена от суммирующего механизма » обозначает направление в тракте передачи, заданном передачей сил через передаточное устройство, и абсолютно необязательно наличие соответствия с геометрическим и/или пространственным относительным расположением компонентов.

Сборные передаточные устройства с плавным регулированием передаточного отношения имеют главную плоскость передачи, и в этой главной плоскости передачи располагаются существенные узлы, такие как входной и выходной валы, входное и выходное конические фрикционные колеса, или подобные обладающие поворотной симметрией тела, которые и определяют эту главную плоскость передачи. Конструкция передаточного устройства по предлагаемому изобретению может быть выполнена особенно компактно, если две главные плоскости передачи двух частичных трансмиссий расположены параллельно друг другу. В том случае, когда эти две плоскости сливаются воедино, удается получить особенно плоскую конструкцию передаточного устройства. Передаточное устройство по предлагаемому изобретению, осуществленное в соответствии с таким техническим решением, имеет чрезвычайно плоскую конструкцию и, вдобавок, обладает способностью выдерживать крутящий момент, достигающий относительно высоких значений. Помимо прочего, такое передаточное устройство является особенно подходящим для использования в маленьких грузовиках с дизельным двигателем, поскольку его конструкция особенно хорошо удовлетворяет требованиям к общему объему, и оно может быть размещено, например, под грузовой поверхностью, а кроме того, оно без каких-либо дополнительных решений способно выдерживать высокие значения крутящего момента, развиваемые современными дизельными двигателями.

Кроме того, между по меньшей мере одной из частичных трансмиссий с плавным регулированием передаточного отношения и суммирующим механизмом может быть введена дополнительная регулируемая частичная трансмиссия, такая как переключающая зубчатая передача и/или реверсивная зубчатая передача. Благодаря такому техническому решению могут быть созданы передаточные устройства, которым свойственно весьма широкодиапазонное приводное поведение, в частности, с возможностью прямого и реверсивного привода. В частности, обеспечивается возможность введения такой трансмиссии в обратную связь даже при работающем приводе таким образом, что выходной элемент останавливается без крутящего момента.

Независимо от этого, предлагается вращательное передаточное устройство, имеющее по меньшей мере два вращательных передаточных элемента, которые могут фрикционно осуществлять передачу крутящего момента посредством соединительного элемента, охватывающего по меньшей мере один из упомянутых вращательных передаточных элементов, в котором две частичные трансмиссии сводятся вместе и/или сцепляются своим выходом с приводом следующего тракта передачи и в котором упомянутые два вращательных элемента являются частью одного из упомянутых двух частичных трансмиссий, и характеризующееся тем, что привод следующего тракта передачи представляет собой главный дифференциал, то есть дифференциал, с помощью которого осуществляется соединение и привод двух колес приводной оси механического транспортного средства. В данном случае передаточное устройство выполнено особенно малогабаритным. Малогабаритная конструкция этого типа отражается в уменьшенном количестве компонентов, благодаря чему могут быть снижены расходы. Кроме того, благодаря такой малогабаритной конструкции уменьшается общий объем, результатом чего может быть дополнительная экономия расходов.

В зависимости от конкретного осуществления может представлять преимущество такое техническое решение, при котором одна из двух частичных трансмиссий содержит механизм задней передачи и, возможно, механизм первой передачи, а вторая частичная трансмиссия имеет передаточный механизм с плавным регулированием передаточного отношения, в частности конический фрикционно-кольцевой передаточный механизм. В частности, если первая из этих частичных трансмиссий обходится без отдельного первого зубчатого колеса, то результатом этого становится особенно малогабаритная конструкция, обладающая вышеуказанными достоинствами.

Независимо от этого, предлагается вращательное передаточное устройство, имеющее по меньшей мере два вращательных передаточных элемента, которые могут фрикционно осуществлять передачу крутящего момента посредством соединительного элемента, охватывающего по меньшей мере один из упомянутых вращательных передаточных элементов, в котором два частичных передаточных устройства сводятся вместе и/или сцепляются своим выходом с приводом следующего тракта передачи и в котором упомянутые два вращательных элемента являются частью одного из упомянутых двух частичных передаточных устройств, причем каждая из упомянутых двух частичных трансмиссий может предпочтительно находиться в сцеплении и/или быть расцепленной. Такое расцепление и сцепление может осуществляться путем прерывания и восстановления конкретного тракта передачи с помощью муфты. В первом приближении для этой цели не имеет никакого значения, в какой точке осуществляется это прерывание тракта передачи, оно может осуществляться как на стороне привода, так и на стороне выхода, при этом для передаточных элементов, расположенных за этой точкой расцепления, обеспечена возможность продолжения работы на свободном ходу, так что нет необходимости снабжать каждый из трактов передачи частичных трансмиссий двумя муфтами. Однако во избежание потерь, вызываемых свободным ходом передаточных элементов, в конкретных трактах передачи могут быть установлены муфты в количестве больше одной. Это, однако, увеличивает количество компонентов и вызывает необходимость в дополнительном пространстве для их установки, что, в свою очередь, сказывается на стоимости.

Представляется очевидным, что конструкция такого типа передаточного устройства с плавным регулированием передаточного отношения, имеющего параллельную частичную трансмиссию, представляет преимущество даже независимо от остальных признаков предлагаемого изобретения. Это особенно верно для случая конического фрикционно-кольцевого передаточного механизма, используемого в качестве трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения, поскольку при таком техническом решении преимущества изменения направления вращения на противоположное, обеспечиваемого коническим фрикционно-кольцевым передаточным механизмом, могут быть использованы весьма эффективно и компактно в сочетании с другой частичной трансмиссией.

В качестве дополнения и/или альтернативы в передаточном устройстве, которое содержит частичную трансмиссию с плавным регулированием передаточного отношения, имеющего по меньшей мере два вращательных передаточных элемента, которые могут фрикционно осуществлять передачу крутящего момента посредством соединительного элемента, охватывающего по меньшей мере один из упомянутых элементов, в котором две частичные трансмиссии сводятся вместе и/или сцепляются своим выходом с приводом следующего тракта передачи и в котором упомянутые два вращательных элемента и упомянутый соединительный элемент являются частью одной из упомянутых двух частичных трансмиссий, при этом частичная трансмиссия с плавным регулированием передаточного отношения может быть расположена между двумя делителями мощности, такими как часть дифференциального механизма или часть планетарного передаточного механизма, при этом по меньшей мере один вход частичной трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения механически соединен по меньшей мере с одним выходом делителя мощности со стороны входа и по меньшей мере один выход частичной трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения механически соединен по меньшей мере с одним входом делителя мощности со стороны выхода. Благодаря такому техническому решению обеспечивается передача крутящего момента таким образом, что он может быть увеличен и/или может быть расширен диапазон настройки частичной трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения, что обеспечивается по существующим представлениям за счет эффективности, поскольку два делителя мощности, естественно, ведут к потерям. Однако при таком техническом решении обеспечивается значительное расширение области применения трансмиссий с плавным регулированием передаточного отношения. Кроме того, крутящий момент, который должен передаваться через саму трансмиссию с плавным регулированием передаточного отношения, может быть уменьшен, благодаря чему в подходящем варианте осуществления можно удержать потери в приемлемых пределах, поскольку при более низких значениях крутящего момента в трансмиссиях с плавным регулированием передаточного отношения, особенно если это коническая фрикционно-кольцевая трансмиссия, имеют место более низкие значения потерь, что, соответственно, может уменьшить потери в делителях мощности.

Кроме того, в дополнение и/или в качестве альтернативы предлагается вращательное передаточное устройство, имеющее по меньшей мере два вращательных передаточных элемента, которые могут фрикционно осуществлять передачу крутящего момента посредством соединительного элемента, охватывающего по меньшей мере один из упомянутых вращательных передаточных элементов, в котором две частичные трансмиссии сводятся вместе и/или сцепляются своим выходом с приводом следующего тракта передачи и в котором два упомянутых вращательных элемента и упомянутый соединительный элемент являются частью одной из упомянутых двух частичных трансмиссий, при этом упомянутое вращательное передаточное устройство содержит по меньшей мере две ступени передачи, которые могут попеременно подключаться к тракту передачи посредством переключающего механизма, причем одна (первая) из этих двух ступеней передачи имеет частичную трансмиссию с плавным регулированием передаточного отношения. Такое техническое решение сначала может показаться противоречащим здравому смыслу, поскольку трансмиссия с плавным регулированием передаточного отношения вводится для того, чтобы можно было обойтись без переключающих механизмов любого типа. Однако такое техническое решение позволяет использовать трансмиссию с плавным регулированием передаточного отношения только в тех случаях, когда это представляет реальное преимущество. Например, крутящий момент часто принимает относительно высокие значения во время запуска, при этом на трансмиссию с плавным регулированием передаточного отношения оказывается значительная нагрузка, и/или требуется, чтобы конструкция трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения имела чрезвычайно большие размеры. Таким образом, представляет преимущество такое техническое решение, при котором, например, одна (первая) передача осуществлена отдельно, и подключение трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения осуществляется только после запуска. В таком случае размеры трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения могут быть подобраны таким образом, чтобы перед процедурой переключения с одной ступени передачи на другую скорость второй ступени передачи была с помощью трансмиссии с плавным переключением передаточного отношения приспособлена к скорости первой ступени передачи, так чтобы была обеспечена возможность как такового плавного перехода с первой ступени передачи на вторую ступень передачи и/или даже со второй ступени передачи на первую ступень передачи. При таком техническом решении обеспечивается возможность использования преимуществ частичной трансмиссии с плавным переключением передаточного отношения оптимальным образом, без необходимости принимать ее недостатки, проявляющиеся, например, во время запуска.

Это верно также для таких рабочих состояний, при которых имеют место существенно постоянные значения выходной мощности и/или существенно постоянные значения крутящего момента, когда отсутствует абсолютная необходимость в частичной трансмиссии с плавным переключением передаточного отношения как таковой, поскольку изменение скорости может быть осуществлено изменением скорости двигателя. При таких рабочих состояниях использование частичных трансмиссий с плавным переключением передаточного отношения обычно сопряжено с высокими потерями, обусловленными, например, проскальзыванием, чего можно избежать с помощью подключенной ступени передачи, при этом переключение может быть осуществлено также в таких рабочих точках, в которых такое изменение ступени передачи для пассажиров транспортного средства незаметно или заметно в очень незначительной степени. В частности, для этой цели в подходящей ситуации в работу может быть введена трансмиссия с плавным переключением передаточного отношения. При этом представляется допустимым, например, осуществлять такого рода сцепление и/или расцепление со ступенью передачи также посредством муфты свободного хода.

Кроме того, ступень передачи, которая может быть подключена в дополнение к ступени передачи, содержащей трансмиссию с плавным переключением передаточного отношения, может содержать элемент дифференциального механизма, который используется, например, для переключения между механизмами передней и задней передач и для механизма запуска. В частности, в таком варианте осуществления составляет преимущество такое техническое решение, при котором узлы элемента дифференциального механизма, необходимые для переключения между механизмами передней и задней передач, зафиксированы посредством фрикционных муфт, посредством которых может быть осуществлено максимально точное и плавное регулирование.

В передаточном устройстве, имеющем две ступени передачи, которые выполнены с возможностью попеременного включения в тракт передачи посредством переключающего механизма, когда одна (первая) из этих двух ступеней передачи содержит частичную трансмиссию с плавным регулированием передаточного отношения, переключающий механизм может подключать эту частичную трансмиссию с плавным регулированием передаточного отношения к насосному колесу преобразователя Трилока (Trilok) или другого узла, который подключен непосредственно к выходному элементу двигателя, а вторая ступень передачи может быть соединена с турбинным колесом преобразователя Трилока или с другим допускающим соединение узлом на выходе двигателя. При таком техническом решении выходная мощность двигателя, в частности, в нормальных рабочих состояниях, может направляться непосредственно на частичную трансмиссию с плавным регулированием передаточного отношения, в то время как возникающие, в частности, во время процедуры запуска высокие значения крутящего момента могут передаваться на вторую ступень передачи, так что по отношению к частичной трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения она не нагружена. Это особенно верно в случае взаимодействия с турбинным колесом преобразователя Трилока, в котором перегрузка по крутящему моменту возникает естественным образом, что в противном случае давало бы существенную нагрузку на частичную трансмиссию с плавным регулированием передаточного отношения.

Частичная трансмиссия с плавным регулированием передаточного отношения, имеющая соосно расположенные приводной и выходной элементы, представляет преимущество, особенно в комбинации с электрическим двигателем, даже независимо от остальных признаков передаточного устройства по предлагаемому изобретению, поскольку при таком техническом решении крутящие моменты, действующие на корпус, могут быть сведены к минимуму особенно компактным образом. В предпочтительных вариантах осуществления предлагаемого изобретения дифференциальный механизм снабжен соосным выходным элементом, который, в свою очередь, приводится в движение от выходного элемента трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения. Такое техническое решение является особенно малогабаритным, поскольку выходной элемент трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения действует на дифференциальный механизм без дальнейших промежуточных ступеней, что должно быть, во всяком случае, обеспечено особенно в механических транспортных средствах. Кроме того, для обеспечения соосности приводного и выходного элементов в том или ином виде обычно требуются зубчатые или иного рода передаточные механизмы, так что благодаря дифференциальному механизму не возникает необходимости в каких-либо дополнительных элементах. Вышеописанные технические решения являются особенно подходящими для использования с приводом от электрического двигателя, хотя первоначально может показаться, что соединение электрического двигателя с трансмиссией с плавным регулированием передаточного отношения противоречит здравому смыслу, поскольку скорость электрического двигателя в любом случае поддается регулированию почти без ограничений. Однако при наличии трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения для электрического двигателя обеспечивается возможность работы при таких скоростях, при которых он имеет благоприятные значения отношения крутящего момента к величине электрического тока. При таком техническом решении может быть обеспечено повышение общей эффективности передачи и/или может быть уменьшена величина электрического тока, особенно необходимая при низких скоростях.

Чтобы создать передаточный механизм с чрезвычайно малым износом, во время работы передачи можно создать зазор между хотя бы одним из вращательных элементов и соединительным элементом. За счет бесконтактного характера работы передаточное устройство такого типа может обладать чрезвычайно малым износом, однако между соответствующими элементами передачи и соединительным элементом должен быть создан подходящий механизм взаимодействия для обеспечения передачи усилия и/или момента. Соединение предпочтительно осуществляется через текучую среду и/или жидкость, которая остается в зазоре, несмотря на действующее давление, и передает необходимые усилия и/или моменты. Кроме того, могут быть созданы другие механизмы взаимодействия, такие как электростатические или магнитные устройства.

Зазор такого типа особенно подходит для конических фрикционных кольцевых передаточных механизмов, в которых, по меньшей мере, во время работы механизма между конусом и фрикционным кольцом имеется зазор и/или жидкость. Таким путем кольцо также может быть установлено на заданное передаточное отношение без каких-либо дополнительных мер. Помимо этого зазор такого типа подходит также для других бесступенчато-регулируемых передаточных механизмов, в которых передаточные элементы взаимодействуют между собой посредством трения.

В данном контексте концепция «фрикционного взаимодействия » между передаточными элементами означает взаимодействие, в котором крутящие моменты передаются от одного передаточного элемента к другому передаточному элементу без существования для этой цели геометрического зацепления между этими передаточными элементами. В типичном случае при фрикционном взаимодействии существует определенное скольжение, по крайней мере при нагрузках выше относительно большого предельного крутящего момента, причем скольжение такого типа часто происходит неразрушающим образом, а соответствующие передачи обычно работают при нагрузках ниже этих критических крутящих моментов.

Альтернативно и/или в дополнение к вышеописанному зазору, в качестве жидкости, которой смачивается хотя бы один из вращательных передаточных элементов и/или связующий элемент, такой как фрикционное кольцо, может быть использована жидкость, в частности силиконовое масло, которая содержит метилсилоксаны, диметилдифенилсилоксаны и/или фенилсилоксаны, имеющие фенильные группы. В частности, могут быть использованы также диметилполисилоксаны, которые содержат, например, фенилалкильные или фторалкильные группы. В этом случае, в частности, в них могут чередоваться диметилсилоксильные группы, взятые по отдельности или в виде силиконовых блоков, с дифенилсилоксильными группами.

Жидкости этого типа в основном известны под названием «силиконовые масла », которые также - не конкретно - описаны в Европейском патенте 0878641 А1 в качестве жидкости для смачивания вращательных передаточных элементов бесступенчато-регулируемого передаточного механизма.

Силиконовые масла обладают сравнительно слабыми смазывающими свойствами, что показано в качестве их недостатка конкретными испытаниями, в частности при взаимодействии вращающихся соединительных элементов, таких как промежуточные ролики или фрикционные кольца, так что считается, что в известных силиконовых маслах при работе механизма жидкостная пленка разрушается. Однако в сравнении с остальными жидкостями силиконовые масла особенно отличаются их высокой термостойкостью.

Предлагаемые жидкости, содержащие метилсилоксаны, диметилдифенилсилоксаны и/или метилфенилсилоксаны, имеющие фенильные группы, в частности, если, например, дифенилсилоксановые блоки встроены в полиметилсилоксановую цепочку, отличаются высокой сжимаемостью по сравнению с другими жидкостями, что, по-видимому, предотвращает разрушение жидкостной пленки. Таким образом, могут быть созданы масла, обладающие такими характеристиками, которые дают им преимущества по соотношению температура/вязкость и/или температура/сжимаемость при их использовании в передаточных механизмах с вращающимися соединительными элементами, поскольку было установлено, что для устройств этого типа в передаточных устройствах очень широко и с большим преимуществом могут использоваться жидкости любого типа, у которых вязкость и/или сжимаемость изменяются с температурным градиентом вязкости и/или с градиентом сжимаемости, находящимися между градиентами вязкости и/или сжимаемости минеральных масел и градиентами вязкости и/или сжимаемости диметилсилоксанов. Обладая такими свойствами, жидкость и/или масло может в достаточной степени смазывать соответствующий передаточный механизм так, чтобы рабочие температуры повышались не слишком сильно. Однако эта смазка не настолько сильная, чтобы она могла препятствовать достаточно эффективному сцеплению между связующим элементом и соответствующим передаточным элементом. Кроме того, вышеуказанная область сжимаемости дает достаточную устойчивость жидкостной пленки, обволакивающей компоненты передачи даже при действии давления без нарушения однородности распределения жидкости по поверхности.

В частности, могут быть использованы жидкости, содержащие полидиметилсилоксаны, полидиметилдифенилсилоксаны и/или полиметилфенилсилоксаны, имеющие фенильные группы, и/или γ-трифторпропилзамещенные полидиметилсилоксаны. Могут использоваться также «силиконы », в которых в качестве заместителей в используемой полидиметилсилоксановой цепи содержатся органические заместители, такие как от 10 до 25% фенильных групп или γ-трифторпропиловых групп или других алкильных групп.

Кроме того, альтернативно и/или в дополнение, могут быть получены особые преимущества, если жидкость будет стабилизирована в отношении ее устойчивости к температуре и, насколько это возможно, если ее свойства будут менее подвержены изменениям, чем свойства минерального масла. Таким путем может быть обеспечен длительный срок службы передаточного механизма, поскольку соответствующая жидкость будет меньше подвержена деструкции. Кроме того, физические характеристики жидкости остаются, насколько это возможно, постоянными, даже в различных рабочих условиях, например при чрезвычайно высокой нагрузке или чрезвычайно высоких скоростях, или даже, например, во время операций запуска в зимний период.

Что касается фенилсилоксановых элементов в полидиметилсилоксанах и/или что касается фенилсилоксановых элементов в силоксанах в целом, то для получения желаемых результатов они могут быть использованы как в парах, так и в блоках. Кроме того, вышеописанная сжимаемость дает особые преимущества в сочетании с зазором, сохраняющимся между соединительным элементом и вращательным передаточным элементом, который заполнен соответствующей жидкостью и стабильно заклинен жидкостью даже при высоких давлениях. В этом случае жидкость используется для передачи усилия, так что возникающие в ней сдвиговые силы могут косвенно соединять между собой соединительный элемент и соответствующий элемент передачи. Кроме того, высокая сжимаемость обеспечивает то, что эта передача возможна даже при больших и/или очень больших крутящих моментах, при которых достаточно большие сдвиговые силы могут обеспечить только очень тонкий зазор и не разрушающаяся жидкостная пленка; иными словами, работа с зазором может осуществляться только при наличии больших давлений и при высокой сопротивляемости жидкости действию столь больших давлений.

Очевидно, что вышеприведенные соображения относительно зазора и/или жидкости, будь то в отношении ее термостабильности, способности к сжатию и/или вязкости, могут давать преимущества, даже независимо от остальных отличительных особенностей передаточного устройства, соответствующего настоящему изобретению, взятых по отдельности или совместно, при реализации бесступенчатого передаточного устройства, имеющего, в частности, два передаточных элемента, один из которых вращает другой.

В частности, для передаточных элементов, связанных между собой посредством фрикционного затвора или же посредством гидравлического, гидростатического или гидродинамического, магнитного или иного бесконтактного взаимодействия, и/или иным косвенным взаимодействием, можно получить преимущество, если в передаточном устройстве, которое содержит две беговые дорожки передаточных элементов, предназначенных для пробега соединительного элемента, эти беговые дорожки снабжены различными поверхностями, чтобы дать возможность подходящим образом приложить и/или воспринять взаимодействие, например поверхностное давление или нечто подобное. В этом случае, например, вдоль хотя бы одного из этих вращательных передаточных элементов могут быть предусмотрены канавки или выступы различной ширины, и/или разная текстура поверхности, и/или разная поверхностная обработка. Таким путем, например, поверхностное давление может прикладываться к различным радиусам передаточного элемента. Очевидно, что переменная поверхность такого типа обладает преимуществами на беговых дорожках передаточных элементов даже независимо от остальных отличительных особенностей передаточного устройства согласно настоящему изобретению.

Для реализации взаимодействия, не зависящего от беговых дорожек, поверхность соединительного элемента также может быть текстурированной. В частности, эта поверхность может иметь канавки или нечто подобное, чтобы подходящим образом повысить эффективность сдвиговых или сжимающих сил в случае гидравлического взаимодействия. Кроме того, соединительный элемент также может иметь различные поверхности для взаимодействия с разными передаточными элементами, с которыми он находится в контакте.

Для обеспечения благоприятного распределения сдвиговых усилий, в частности, при взаимодействии с жидкостью, смачивающей беговую поверхность соединительного элемента и/или соответствующую беговую поверхность соответствующего передаточного элемента без разрушения жидкостной пленки, соединительный элемент может иметь хотя бы одну беговую поверхность, профиль поперечного сечения которой отличается от прямой линии, предпочтительно имеющую выпуклый и/или зубчатый профиль сечения. Таким способом даже при высоких давлениях может быть обеспечено наличие сплошной пленки жидкости, которая передает достаточные сдвиговые усилия. В этом случае при выборе профиля сечения его предпочтительно подбирают под конкретную жидкость. Альтернативно и/или совместно, профиль сечения может подходящим образом отличаться от прямой линии у соединительного элемента, который односторонним образом опирается на поддерживающее устройство, в частности, как это описано ниже, поскольку одностороннее поддерживающее устройство этого типа хоть и оставляет связующему элементу относительно большую степень свободы, все же может стабилизирующим образом взаимодействовать с соединительным элементом, который является относительно нестабильным, поскольку беговая поверхность отклоняется от прямой линии, так чтобы вся система, особенно в случае изменения беговой дорожки, могла работать с небольшими затратами силы.

Очевидно, что конструкция поверхности этого типа соединительного элемента и/или вращательных передаточных элементов может также использоваться, давая преимущество, и независимо от остальных отличительных особенностей передаточного устройства согласно настоящему изобретению при конструировании взаимодействия между передаточным элементом и соединительным элементом.

Цель предлагаемого изобретения

Независимо от других целей и обеспечивая преимущество, целью изобретения является создание передаточного устройства, имеющего два вращательных передаточных элемента, каждый из которых имеет по меньшей мере одну беговую поверхность для контакта с вращательным соединительным элементом, при этом по меньшей мере одна из вышеупомянутых беговых поверхностей имеет по меньшей мере две рабочие дорожки для контакта с вращательным соединительным элементом, имеющие разные рабочие радиусы, а стягивание двух вращательных передаточных элементов, при использовании в составе передаточного устройства вращательного соединительного элемента, осуществлено с помощью стягивающего механизма, посредством которого обеспечивается прижимание этих двух вращательных передаточных элементов к вращательному соединительному элементу с варьируемым давлением, при этом обеспечена возможность приложения давления как функции крутящего момента, а также в зависимости от других рабочих параметров с большей надежностью и/или с большей воспроизводимостью.

Краткое описание предлагаемого изобретения

Для достижения последнего предлагаемым изобретением предусматривается создание передаточного устройства такого типа, в котором стягивающий механизм включает механизм давления, выполненный с возможностью прижимания беговой поверхности одного или двух передаточных элементов к соединительному элементу, а также с возможностью удержания на стягивающем подшипнике с изменением давления, и пружинный элемент, расположенный с обеспечением возможности его действия последовательно с механизмом давления.

В рассматриваемом случае стягивающий механизм, таким образом, охватывает все те узлы передаточного устройства по предлагаемому изобретению, которые обеспечивают достаточное давление и, соответственно, нагружены по меньшей мере его частью, а механизм давления по предлагаемому изобретению содержит узлы, ответственные за варьирование давления. При последовательном соединении пружинного элемента и механизма давления при одном и том же значении давления, которое зависит, естественно, от жесткости пружинного элемента, могут быть достигнуты те же размеры, что и в механизмах давления по предшествующему уровню техники, при этом для механизма давления обеспечивается значительно больший свободный ход, благодаря чему может быть обеспечено существенно равномерное движение механизма давления. Результатом этого является, в частности, повышение воспроизводимости конкретных значений давления. Кроме того, при использовании предлагаемого изобретения возможно варьирование характеристик сила-давление и/или крутящий момент-давление, что обеспечивается изменением наклонов траекторий кривошипов и подобных вращающихся деталей с обеспечением компенсации допусков.

Еще в одном (втором) предпочтительном техническом решении, обеспечивающем достижение цели предлагаемого изобретения, пружинный элемент, в качестве альтернативы или же в дополнение, участвует в передаче между беговой поверхностью первого передаточного элемента и стягивающим механизмом и/или между беговой поверхностью первого передаточного элемента и механизмом давления как варьируемого давления, так и крутящего момента.

Таким образом, механизм давления, по меньшей мере, частично может быть разгружен от двойной нагрузки по передаче крутящего момента как непосредственно на беговую поверхность первого передаточного элемента, так и/или на узел, соединенный с этой беговой поверхностью с одновременным понуждением к сдвигу относительно этого узла. Вышеупомянутая цель приложения варьируемого давления с насколько возможно точной воспроизводимостью также может быть достигнута при таком техническом решении. Таким образом, рассматриваемый вариант осуществления предлагаемого изобретения обеспечивает преимущество с точки зрения цели, описанной выше для передаточного механизма по Европейскому патенту № 0980993 А2, в котором имеется простой пружинный элемент, который, однако, соединен с механизмом давления параллельно и не участвует в передаче крутящего момента, или же рассматриваемый вариант осуществления предлагаемого изобретения может применяться как альтернатива указанному техническому решению.

Еще одним (третьим) техническим решением, обеспечивающим достижение цели предлагаемого изобретения, предлагается передаточное устройство, в котором стягивающий механизм содержит механизм давления, имеющий два элемента давления и по меньшей мере один катящийся элемент, выполненный с возможностью качения по траектории качения (по меньшей мере одной), зависящей от величины крутящего момента, которое осуществлено таким образом, что обеспечивается смещение первого элемента давления относительно второго элемента давления в направлении этого давления при изменении катящимся элементом своего положения на траектории качения, зависящей от величины крутящего момента.

При таком техническом решении смещение второго элемента давления под действием крутящего момента может быть обеспечено при относительно низком трении, так что достижение цели предлагаемого изобретения обеспечивается при высокой воспроизводимости давления как функции от величины крутящего момента и/или в зависимости от величины крутящего момента.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретения на стороне привода и/или на выходной стороне может быть размещен датчик крутящего момента, при этом величина давления, оказываемого механизмом давления, выбирается как функция от измеренного значения крутящего момента. Таким образом, величина давления, а значит и контактного усилия и/или силы трения между соединительным элементом и одним из передаточных элементов может быть поставлена в зависимость от существующих соотношений крутящего момента. Представляется очевидным, что датчик этого типа может быть также с обеспечением преимущества применен независимо от остальных признаков передаточного устройства по предлагаемому изобретению, в частности, в непрерывной передаче и/или в передаче, действующей посредством фрикционных или гидравлических взаимодействий, в частности, для приведения давления в зависимость от существующих передаточных отношений и, например, для предотвращения скольжения с наименьшими потерями, или, например, для надлежащего выбора передаточных отношений. В качестве таких датчиков могут быть использованы датчики деформаций, и/или датчики натяжения, или торсиометры (крутильные динамометры), и/или другие подобные измерительные устройства.

Последнее описанное техническое решение представляет особенные преимущества в тех случаях, когда механизм давления приводится в действие извне, как это имеет место в случае гидростатических или гидродинамических подшипников. Кроме того, механизм давления, особенно если он реализован средствами механики, может также приводиться в действие изнутри в зависимости от крутящего момента, например путем непосредственного действия на него крутящего момента. В рассматриваемом варианте осуществления предлагаемого изобретения давление, вызываемое крутящим моментом и/или сдвигом компонентов механизма давления, вызванным крутящим моментом, может быть использовано для измерения этого крутящего момента. При таком техническом решении измерение крутящего момента может быть осуществлено особенно эффективно с точки зрения затрат, так как можно обойтись без дорогостоящих датчиков крутящего момента. Такое техническое решение обеспечивает особенные преимущества в тех случаях, когда механизм давления находится на ведомом передаточном элементе передаточного устройства. Представляется очевидным, что при таком техническом решении обеспечивается снижение затрат, связанных с достижением цели предлагаемого изобретения, независимо от остальных признаков передаточного устройства по предлагаемому изобретению.

Может представлять преимущество, независимо от остальных признаков предлагаемого изобретения, применение в механизме давления соединительного элемента сцепления, который в чередующемся режиме обеспечивает отсоединение этих двух передаточных элементов от третьего передаточного элемента, расцепляя их с этим третьим передаточным элементом при нахождении в разомкнутом состоянии и/или сцепляя их с ним при принятии замкнутого состояния, так что может быть обеспечено сцепление со всем передаточным устройством конкретной трансмиссионной траектории в чередующемся режиме. При таком техническом решении представляется предпочтительным, чтобы приложение сил, требующихся для приведения элемента сцепления в замкнутое состояние, обеспечивалось с помощью механизма давления. Таким образом, представляет преимущество расположение элемента сцепления на линии действия давления.

При таком техническом решении для компенсации давления в подходящей точке достаточно привести элемент сцепления в разомкнутое состояние так, чтобы давление более не нагружало соответствующий элемент сцепления. Таким образом, соответствующий элемент сцепления приходит в разомкнутое состояние, в результате чего происходит расцепление двух передаточных элементов. В частности, если механизм давления приводится в действие в зависимости от величины крутящего момента, то результатом этого становится немедленное уменьшение давления, так как по причине нахождения элемента сцепления в разомкнутом состоянии не осуществляется передача крутящего момента. Таким образом, силы, которые должны быть приложены для размыкания, непосредственно уменьшаются в значительной степени. Кроме того, уменьшение давления обусловливает также уменьшение потерь, которые могут иметь место в передаточных элементах, которые могут также находиться в состоянии свободного хода. Для приведения элемента сцепления в замкнутое состояние нужно просто уменьшить соответствующую противодействующую силу так, чтобы механизм давления снова был приведен в действие. Поэтому для приведения элемента сцепления в замкнутое состояние не требуется никаких дополнительных конструкционных узлов.

Как уже известно из Европейского патента № 0980993 А2 и/или из Европейского патента № 0878641 А1, соединительный элемент, в частности, если он выполнен в виде вращательного фрикционного кольца, может самостоятельно изменять рабочую дорожку в зависимости от установленного угла настройки. В этом случае угол установки соединительного элемента предпочтительно устанавливается для регулирования конкретной рабочей дорожки. Именно этот угол играет решающую роль в отношении настройки и/или в отношении устойчивости выбранной рабочей дорожки, поэтому представляет преимущество такое решение, когда соответствующий исполнительный механизм угла удерживающего механизма и/или сам удерживающий механизм выполнен без зазора путем создания предварительного напряжения, например, с помощью пружины. Представляется очевидным, что предварительное напряжение этого типа представляет преимущество даже независимо от типа угловой настройки соединительного элемента, в частности, даже независимо от остальных признаков передаточного устройства по предлагаемому изобретению.

В частности, может быть обеспечена принудительная настройка соединительного элемента, как это раскрыто, например, в патенте Германии № 3835052 А1. В частности, показано, что при техническом решении рассматриваемого типа это представляет преимущество независимо от остальных признаков передаточного устройства по предлагаемому изобретению, если соединительный элемент находится просто в контакте с удерживающим механизмом в области подхода, и для него обеспечено направляющее воздействие с помощью соответствующего направляющего приспособления. Показано, что направляющее приспособление в области отхода вносит в систему нестабильность, так как из-за объемного регулирования вдобавок к перекручиванию соединительного элемента, такого как фрикционное кольцо, имеет место также смещение соединительного элемента, что вызывает дестабилизацию всей системы в целом, если направляющее приспособление действует в области отхода. По этой причине рекомендуется, чтобы вращательный соединительный элемент в области подхода находился просто в контакте с удерживающим механизмом, благодаря чему можно избежать нестабильности.

Представляется очевидным, что в контексте настоящей заявки термин «фрикционное кольцо » включает также соединительные элементы, в которых фрикционное кольцо не участвует в непосредственном фрикционном взаимодействии, а его контакт с соответствующими передаточными элементами обеспечивается посредством взаимодействия, отличающегося от положительной связи.

При техническом решении этого типа степень свободы вращательного движения вокруг оси, перпендикулярной плоскости вращения оси соединительного элемента, предпочтительно остается между исполнительным элементом для удерживающего механизма, который может быть выполнен, например, в виде шпиндельного или даже стержневого узла, и соединительным элементом. Таким образом, влияние настроечного объемного регулирования может быть минимизировано таким образом, что фрикционное кольцо и/или соединительный элемент может принять надлежащее положение почти автоматически. В частности, при таком техническом решении существует возможность осуществления удерживающего механизма с высокой экономической эффективностью, поскольку в некотором минимальном варианте осуществления он просто должен иметь опору, ориентированную перпендикулярно плоскости вращения соединительного элемента, направленную в сторону соединительного элемента. В одном из альтернативных вариантов осуществления предлагаемого изобретения удерживающий механизм может быть выполнен с возможностью удержания соединительного элемента существенно без зазора, и между удерживающим механизмом и исполнительным механизмом может быть обеспечена соответствующая степень свободы вращательного движения, обеспечиваемого, например, с помощью шарнира. В качестве альтернативы может быть осуществлено также такое техническое решение, при котором удерживающий механизм имеет зазор, достаточный для обеспечения степени свободы вращательного движения соединительного элемента.

В качестве альтернативы и/или в дополнение, для соединительного элемента может быть обеспечен стационарный удерживающий механизм, посредством которого может быть обеспечено удержание соединительного элемента в выбранном положении на определенной рабочей дорожке. При использовании удерживающего механизма такого типа может быть обеспечено, например, непрерывное рабочее состояние, в котором возможно быстрое ускорение или торможение, осуществляемое двигателем в особых ситуациях, например при запуске.

Кроме того, предлагается передаточное устройство, имеющее два вращательных передаточных элемента, каждый из которых имеет по меньшей мере одну беговую поверхность для контакта с вращательным соединительным элементом, при этом по меньшей мере одна беговая поверхность имеет по меньшей мере две рабочие дорожки для контакта с вращательным соединительным элементом, имеющие разные рабочие радиусы, и при этом имеется исполнительный механизм, посредством которого обеспечена возможность перестройки соединительного элемента с одной на другую из двух рабочих дорожек и который включает активируемый исполнительный орган, при этом передаточное устройство отличается тем, что исполнительное средство включает средство безопасности, выполненное с возможностью переключения соединительного элемента на безопасную (аварийную) рабочую дорожку в случае поломки активируемого исполнительного органа.

В дополнение и/или в качестве альтернативы, предлагается, чтобы переключение соединительного элемента на аварийную рабочую дорожку обеспечивалось средством безопасности с определенной скоростью.

Кроме того, в дополнение и/или в качестве альтернативы предлагается, чтобы средство безопасности обеспечивало предварительное напряжение по меньшей мере одного дополнительного узла исполнительного средства.

Благодаря вышеописанным мерам обеспечивается такое состояние, при котором передаточное устройство по предлагаемому изобретению остается в контролируемых рабочих состояниях даже в случае выхода из строя системы, в частности в случае поломки управляющего устройства (контроллера). Таким образом, путем предварительного напряжения дополнительного узла, такого как исполнительный мостик, обойма или что-нибудь подобное, может быть обеспечено такое состояние, при котором в случае пропадания настраивающей способности исполнительного органа этот узел достигает желаемого положения за счет этого предварительного напряжения, так что обеспечивается надлежащая настройка соединительного элемента. В частности, если соединительный элемент переключается на аварийную рабочую дорожку, то обеспечивается такое состояние, при котором транспортное средство, на котором установлено передаточное устройство по предлагаемому изобретению, и/или связанный с ним привод трансмиссии остается в рабочем состоянии, и соединительный элемент не сходит с беговой поверхности из-за ошибки системы. В предпочтительных вариантах осуществления предлагаемого изобретения аварийная рабочая дорожка настраивается на такое передаточное отношение, при котором для двигателя обеспечивается возможность осуществления процедуры запуска. Таким образом, обеспечивается такое состояние, при котором транспортное средство все же может быть доставлено до нужного пункта, например до стоянки, пусть и на малой скорости. В противном случае транспортное средство не могло бы самостоятельно тронуться с места после временной остановки. Однако если передаточное устройство имеет в дополнение к вращательным передаточным элементам и соединительному элементу дополнительные передаточные элементы, с помощью которых обеспечивается возможность регулирования передаточных отношений, такие как первая передача, то в качестве аварийной рабочей дорожки может быть выбрана рабочая дорожка, имеющая передаточное отношение, обеспечивающее более высокую скорость движения. В этом случае процедуру запуска может принять на себя эта первая передача, а аварийная рабочая дорожка может быть использована для движения с более высокой скоростью.

В предпочтительных вариантах осуществления предлагаемого изобретения соединительный элемент настроен на аварийную рабочую дорожку на определенной скорости, поскольку в передаточных устройствах такого типа возможны такие технические решения, при которых соединительный элемент может быть настроен выше всех возможных рабочих дорожек и/или выше всей беговой поверхности за несколько поворотов соответствующего передаточного элемента. При таких технических решениях неконтролируемая настройка в неблагоприятных рабочих условиях произошла бы так быстро, что приводной двигатель оказался бы неспособен приспособиться к изменившимся рабочим условиям. Это может привести к немедленной остановке двигателя, его разрушению и/или к разрушению трансмиссии (передаточного устройства), в результате чего механическое транспортное средство может, например, внезапно стать неуправляемым. Благодаря определенной настроенной скорости обеспечивается такое состояние, при котором не происходит неконтролируемого изменения рабочих условий, в частности не происходит их слишком быстрого изменения даже при поломке системы, например при выходе из строя управляющего устройства (контроллера). Определенная настроенная скорость может быть обеспечена, например, с помощью подходящего предварительного напряжения. Аварийная рабочая дорожка может быть ограничена, например, соответствующим упорным элементом, который может быть снабжен пружиной. Могут быть введены также два пружинных механизма, из которых один отвечает, по меньшей мере, за настроенную скорость в одном направлении настройки, а другой отвечает, по меньшей мере, за настроенную скорость в другом направлении настройки, так что соответствующий соединительный элемент может быть переведен на аварийную рабочую дорожку из любого рабочего положения без жесткого упора через взаимодействие этих двух отказных состояний.

Вместо фиксированного упора и/или вместо фиксированного, но подпружиненного упора средство безопасности может быть снабжено регулируемым упором и/или регулируемым и подпружиненным упором, который выполнен с возможностью его смещения посредством дополнительного исполнительного механизма. При таком техническом решении нет непосредственно и неизменно заданной аварийной рабочей дорожки. Вместо этого аварийная рабочая дорожка устанавливается дополнительным исполнительным механизмом.

Кроме того, представляет преимущество такое техническое решение, когда обеспечено детектирование конечных положений соединительного элемента с помощью некоторого чувствительного элемента, в частности, работающего от электричества. При таком решении обеспечивается возможность быстрого и надежного определения особых состояний, таких как дефект в работе передаточного устройства. В предпочтительных вариантах осуществления передаточное устройство по предлагаемому изобретению в области подхода соединительного элемента дополнительно снабжено механическими концевыми ограничителями (по меньшей мере одним), на которые соединительный элемент может попасть в случае изменения рабочей дорожки и которые расположены таким образом, что с их помощью обеспечивается приведение оси вращения соединительного элемента в неподвижное положение, если соединительный элемент попадает на один из этих концевых ограничителей. Этот путь достижения цели предлагаемого изобретения также основывается на том знании, что устойчивая проводка кольца максимально надежным способом осуществляется в области подхода, так что в этом отношении концевые ограничители могут активно влиять на угол настройки соединительного элемента и поэтому на его перемещение с одной рабочей дорожки на другую с целью предотвращения таким образом повреждения передаточного устройства, например в случае поломки удерживающего механизма.

Вышеописанные признаки, касающиеся удерживающего механизма, также представляют преимущество независимо от остальных признаков передаточного устройства по предлагаемому изобретению, в частности, для значительного уменьшения количества узлов и поэтому сокращения расходов на передаточное устройство в целом. В частности, что касается удерживающего механизма такого типа, то сам удерживающий механизм может быть сконструирован более легким, так что обеспечивается также возможность осуществления необходимых последовательностей движения с более высокой скоростью и/или с использованием меньшего количества моторизованных приводов. В этом отношении настраиваемый по силе удерживающий механизм имеет то дополнительное преимущество, что положение соединительного элемента может быть определено непосредственно на основе положения удерживающего механизма, так что можно обойтись без дополнительных чувствительных элементов.

В отношении компактной конструкции дополнительно предлагается введение в передаточное устройство с плавным регулированием передаточного отношения, в частности в коническую фрикционно-кольцевую трансмиссию, элемента сцепления, который используется для сцепления и расцепления тракта передачи, содержащего трансмиссию с плавным регулированием передаточного отношения, внутри одного из передаточных элементов трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения, например внутри конического фрикционного колеса конкретной трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения. В трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения на существенных передаточных элементах должны быть обеспечены относительно большие поверхности взаимодействия, так чтобы могла быть обеспечена соответствующая вариабельность. При таком техническом решении, включающем наличие такого элемента сцепления внутри передаточных элементов, которые содержат такие большие поверхности взаимодействия, может быть обеспечена общая экономия пространства, поскольку задействуется пространство внутри этих передаточных элементов, которое в противном случае оставалось бы неиспользованным. Представляется очевидным, что такое техническое решение, при котором в трансмиссию с плавным регулированием передаточного отношения включается такой элемент сцепления, обеспечивает соответствующие преимущества независимо от остальных признаков предлагаемого изобретения.

Кроме того, в дополнение или в качестве альтернативы предлагается передаточное устройство с плавным регулированием передаточного отношения, в частности коническая фрикционно-кольцевая трансмиссия, имеющая механизм задней передачи, который расположен позади выходного элемента последовательно с остальной трансмиссией. Такое техническое решение имеет то преимущество, что трансмиссия может приводиться в действие с постоянным направлением вращения, что для трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения является преимуществом в отношении приведения ее в действие и/или в отношении регулирования фрикционного кольца. Кроме того, при таком техническом решении обеспечивается также плавное регулирование механизма задней передачи.

Следует заметить, что в отношении расположения механизма задней передачи термины «последовательно », «перед », и/или «позади » относятся к последовательности передачи усилия в системе передачи движения, образующей непрерывный тракт передачи. Таким образом, согласно предлагаемому изобретению механизм задней передачи должен быть расположен последовательно на той стороне трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения, которая в системе передачи движения противоположна двигателю.

В предпочтительных вариантах осуществления предлагаемого изобретения механизм задней передачи включает зубчатый планетарный механизм, имеющий по меньшей мере одну опору для вращающихся зубчатых колес, с помощью которой обеспечена опора по меньшей мере для одного передаточного элемента планетарного механизма и которая может быть зафиксирована попеременно с корпусом и/или с вращательным передаточным элементом. Благодаря такому техническому решению обеспечивается механизм задней передачи, переключение на который, в случае необходимости, может быть осуществлено даже в процессе вращения привода, то есть даже при вращении конического фрикционно-кольцевого привода и/или трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения путем соответствующего попеременного фиксирования вращательного передаточного элемента, при этом такое фиксирование может осуществляться с надлежащей аккуратностью посредством подходящих муфт и/или систем синхронизации. Способность к переключению при таком техническом решении особенно приспособлена к условиям конической фрикционно-кольцевой трансмиссии, у которой передаточное отношение может изменяться только в состоянии вращения.

Механизм задней передачи может включать, в частности, планетарный передаточный механизм, имеющий такие передаточные элементы, как группа планетарных шестерен (сателлитов), центральную шестерню и внешнюю шестерню, при этом один (первый) передаточный элемент механически соединен с выходом трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения, а второй передаточный элемент механически соединен с общим выходом конструкционного узла, включающего трансмиссию с плавным регулированием передаточного отношения и механизм задней передачи, в то время как третий передаточный элемент может быть прикреплен с ограничением по меньшей мере одной степени свободы к корпусу. Планетарный передаточный механизм обладает тем достоинством, что, когда закреплен один из передаточных элементов - внешняя шестерня, центральная шестерня или группа планетарных шестерен (сателлитов), так что за последним передаточным элементом сохранена присущая ему способность вращения - для остальных передаточных элементов сохраняется возможность вращения и взаимодействия друг с другом с обеспечением соответствующих передаточных отношений. В частности, соответствующее фиксирование какого-либо передаточного элемента, в частности, с ограничением степени свободы приводит к существенному изменению относительных скоростей между остальными двумя передаточными элементами, так что такое изменение относительной скорости может быть использовано для приведения в действие механизма задней передачи.

Последнее может быть, в частности, обеспечено, если третьим передаточным элементом является группа планетарных шестерен (сателлитов). Если планетарные шестерни (сателлиты), как таковые, закрепить с лишением возможности вращения вокруг соответствующей центральной шестерни в планетарной передаче, то немедленно произойдет изменение направления движения на противоположное между внешней шестерней и центральной шестерней, благодаря чему может быть осуществлена соответствующая задняя передача, если конкретная передняя передача осуществляется при соответствующем движении группы планетарных шестерен (сателлитов), при этом передаточные отношения, при необходимости, могут выбираться надлежащим образом через планетарный передаточный механизм.

Весь конструкционный узел, состоящий из трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения и/или, в частности, из конической фрикционно-кольцевой трансмиссии и механизма задней передачи, получается особенно компактным, если привод первого передаточного элемента осуществляется с помощью шестерни, вращение которой осуществляется с выходным коническим фрикционным колесом конической фрикционно-кольцевой трансмиссии. При таком техническом решении обеспечивается возможность немедленной и непосредственной передачи силы и/или крутящего момента между конической фрикционно-кольцевой трансмиссией и механизмом задней передачи, так что весь конструкционный узел может быть выполнен чрезвычайно компактно и поэтому чрезвычайно экономически эффективно, особенно для современных механических транспортных средств.

Что касается последнего требования, то оно может, в дополнение или в качестве альтернативы, представлять преимущество, если вращение второго передаточного элемента происходит в соединении с вращающимся водилом дифференциального механизма. В частности, применительно к использованию для механического транспортного средства, таким образом, с обеспечением преимущества может быть использован главный дифференциал, так что происходит немедленное и непосредственное интегрирование механизма задней передачи в дифференциальный механизм, в результате использования, в частности, конической фрикционно-кольцевой трансмиссии обеспечивается получение компактной конструкции независимо от варианта реализации механизма задней передачи со стороны привода.

В частности, что касается нормальной работы, представляет преимущество такое техническое решение, при котором первый и второй передаточные элементы могут быть зафиксированы друг относительно друга. В зависимости от конкретного варианта осуществления процесса переключения в отношении задней передачи такого типа настройка может также быть с обеспечением преимущества использована иным образом для фиксирования желаемого рабочего состояния планетарного передаточного механизма. По той причине, что первый и второй передаточные элементы могут быть зафиксированы друг относительно друга, обеспечивается прямая передача силы через планетарный передаточный механизм, так что в этом рабочем состоянии обеспечивается работа планетарного передаточного механизма практически без потерь и обеспечивается работа всего конструкционного узла с чрезвычайной эффективностью, в частности, в отношении передней передачи. Представляется предпочтительным надлежащее соединение в пары при попеременном фиксировании третьего передаточного элемента и двух первых передаточных элементов, так чтобы было обеспечено надежное вращение планетарной шестерни (сателлита) в любом рабочем режиме. В этом отношении представляется особенно предпочтительным такое техническое решение, при котором первый и второй передаточные элементы образованы внешней шестерней и центральной шестерней планетарного передаточного механизма соответственно, а третий передаточный элемент образован группой планетарных шестерен (сателлитов), так при таком техническом решении необходимое взаимодействие между передаточными элементами может быть осуществлено очень простым и компактным образом. Это особенно верно в тех случаях, когда второй передаточный элемент соединен непосредственно с вращающимся водилом дифференциального механизма, и/или выполнен заодно с ним, и/или в тех случаях, когда привод первого передаточного элемента осуществляется непосредственно шестерней, движущейся с выходным коническим фрикционным колесом. Такое техническое решение приводит к тому, что весь конструкционный узел, в частности, при использовании в обычных приводах механических транспортных средств, которые по причине большого количества деталей и различий в дополнительных классах механических транспортных средств снабжены равнонаправленными приводами, становится чрезвычайно компактным и поэтому экономически эффективным и может найти применение даже в очень малогабаритных транспортных средствах.

Весьма различающиеся типы фиксирования, такие как фрикционно-затворные соединения или соединения по соответствию форме, могут быть с обеспечением преимущества применены для фиксирования вращающегося водила, и/или планетарных шестерен (сателлитов), или третьего передаточного элемента относительно корпуса с ограничением степени свободы, например. Особенно с хорошей стороны проявили себя фрикционно-затворные соединения, обеспечивающие плавность переходов и в зависимости от конкретного варианта осуществления обеспечивающие даже возможность переключения на заднюю передачу во время вращения. Однако их использование не обеспечивает преимущества в каждом применении, причиной чего являются большие значения силы и потери на трение, так что при таком техническом решении может быть полезным, в частности, введение между двигателем и конической фрикционно-кольцевой трансмиссией пусковой муфты. В зависимости от конкретного применения для фиксирования могут быть подходящими такие технические решения, как муфты, наклонные тормозные элементы, синхронизаторы и другие элементы этого рода, хорошо известные в связи с такими передаточными устройствами.

Представляется очевидным, что такое техническое решение механизма задней передачи при создании передаточного устройства, обладающего вышеописанными достоинствами, в дополнение к признакам предлагаемого изобретения или в качестве альтернативы некоторым из них, обеспечивает преимущество. В этом случае на передний план особо выступают степень компактности и, следовательно, количество использованных узлов, и/или являющаяся результатом этого экономическая эффективность, и/или направление вращения двигателя.

Для создания трансмиссии с плавно регулируемым передаточным отношением, способной передавать также более высокие значения крутящего момента надежно и с низкими потерями, предлагается, чтобы трансмиссия этого типа была снабжена, в дополнение к вышеуказанным признакам или в качестве альтернативы некоторым из них, по меньшей мере двумя частичными трансмиссиями, расположенными в тракте передачи параллельно, при этом переключение этих двух частичных трансмиссий с плавно регулируемым передаточным отношением обеспечено посредством суммирующего механизма у входного и/или выходного элемента.

Даже если предлагаемое изобретение значительно увеличит эффективность передаточного устройства в целом по сравнению с передаточными устройствами, известными из предшествующего уровня техники, трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения, в частности, в относительно постоянных эксплуатационных условиях, например после процедуры запуска или на шоссе, или скоростной автостраде, все равно потери остаются высокими. Для того чтобы избежать потерь, в частности, в таких эксплуатационных условиях, когда использование передаточного устройства с плавным регулированием передаточного отношения не является абсолютной необходимостью, преимущество было бы обеспечено, если бы удалось осуществить возможность работы в обход хотя бы одной из частичных трансмиссий с плавным регулированием передаточного отношения. При таком техническом решении, например, в вышеуказанных эксплуатационных условиях можно было бы осуществить возможность работы в обход частичной трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения, имеющей большие потери, таким образом, чтобы в этих эксплуатационных условиях было обеспечено повышение эффективности. Представляется очевидным, что использование двух таких частичных трансмиссий с плавным регулированием передаточного отношения является преимуществом даже независимо от остальных признаков предлагаемого изобретения.

Другие преимущества, цели и свойства предлагаемого изобретения далее будут разъясняться со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых иллюстрируются примеры осуществления передаточного устройства по предлагаемому изобретению.

Краткое описание прилагаемых чертежей

На фиг. 1 показан один из вариантов осуществления (первый вариант) передаточного устройства по предлагаемому изобретению в разрезе по контуру I-A-B-C-D-I, обозначенному на фиг. 2.

На фиг. 2 передаточное устройство, проиллюстрированное на фиг. 1, схематично показано на виде сбоку.

На фиг. 3 показана кинематическая схема передаточного устройства, изображенного на фиг. 1.

На фиг. 4 в укрупненном масштабе показано выходное коническое фрикционное колесо.

На фиг. 5 на виде сверху показан пружинный элемент механизма давления, относящегося к передаточному устройству, проиллюстрированному выше на фиг. 1-4.

На фиг. 6 схематично проиллюстрирован еще один вариант передаточного устройства.

На фиг. 7 схематично проиллюстрирован еще один вариант передаточного устройства.

На фиг. 8 схематично проиллюстрирован еще один возможный вариант передаточного устройства, у которого приводной и выходной элементы расположены соосно.

На фиг. 9 схематично проиллюстрирован альтернативный вариант передаточного устройства, у которого приводной и выходной элементы расположены соосно, при этом в двух рабочих положениях показано фрикционное кольцо.

На фиг. 10 проиллюстрировано одно из возможных технических решений механизма задней передачи в передаточном устройстве по предлагаемому изобретению.

На фиг. 11 схематично проиллюстрирован еще один вариант осуществления передаточного устройства того же типа, что и передаточное устройство, проиллюстрированное на фиг. 3.

На фиг. 12 передаточное устройство, проиллюстрированное на фиг. 11, показано в разрезе через дифференциальный механизм, механизм задней передачи и опору выходного конического фрикционного колеса.

На фиг. 13 передаточное устройство, проиллюстрированное на фиг. 11 и 12, показано в разрезе через дифференциальный механизм, механизм задней передачи и выходной элемент выходного конического фрикционного колеса.

На фиг. 14 передаточное устройство, проиллюстрированное на фиг. 11-13, показано в разрезе аналогично фиг. 1.

На фиг. 15 в увеличенном виде показана часть иллюстрации фиг. 14, при этом механизм давления показан в растянутом состоянии.

На фиг. 16 показана та же конструкция, что и на фиг. 15, при этом механизм давления показан в сжатом состоянии.

На фиг. 17 показана та же конструкция, что и на фиг. 15 и 16, при этом коническая муфта разомкнута.

На фиг. 18 в укрупненном масштабе показана область XVIII, обозначенная на фиг. 17.

На фиг. 19 схематично проиллюстрирован добавочный и/или альтернативный механизм задней передачи.

На фиг. 20 схематично проиллюстрирован добавочный и/или альтернативный механизм задней передачи в другом варианте осуществления.

На фиг. 21 схематично проиллюстрировано разбиение (один из возможных вариантов) передаточного устройства с плавным регулированием передаточного отношения на две частичные трансмиссии.

На фиг. 22 показано передаточное отношение, проиллюстрированное на фиг. 21, снабженное дополнительными возможностями переключения.

На фиг. 23 схематично, аналогично тому, как это сделано на фиг. 21 и 22, проиллюстрировано разбиение (другой возможный вариант, нежели проиллюстрированный на фиг. 21) передаточного устройства с плавным регулированием передаточного отношения на две частичные трансмиссии.

На фиг. 24 схематично, аналогично тому, как это сделано на фиг. 21-23, проиллюстрировано разбиение (еще один возможный вариант) передаточного устройства с плавным регулированием передаточного отношения на две частичные трансмиссии.

На фиг. 25 проиллюстрирована система переключения передач, сходная с той, которая проиллюстрирована на фиг. 24, но снабженная дополнительными возможностями переключения.

На фиг. 26 показаны графики зависимости вязкости от температуры для некоторых силиконовых масел.

На фиг. 27а схематично показано сечение через элемент сцепления и/или фрикционное кольцо.

На фиг. 27b в укрупненном масштабе проиллюстрирован профиль поверхности сцепления в области А, обозначенной на фиг. 27а.

На фиг. 27с в укрупненном масштабе проиллюстрирован профиль поверхности (еще один вариант) сцепления в области А, обозначенной на фиг. 27а.

На фиг. 27d в укрупненном масштабе проиллюстрирован профиль поверхности (еще один вариант) сцепления в области А, обозначенной на фиг. 27а.

На фиг. 27е в укрупненном масштабе проиллюстрирован профиль поверхности (еще один вариант) сцепления в области А, обозначенной на фиг. 27а.

На фиг. 28 схематично на виде сверху показан исполнительный мостик передаточного устройства, проиллюстрированного на фиг. 1.

На фиг. 29 схематично показано предварительное напряжение исполнительного мостика, проиллюстрированного на фиг. 1 и 28.

На фиг. 30 схематически показан концевой ограничитель для удерживающего механизма, входящего в состав конструкции, проиллюстрированной на фиг. 28 и 29.

На фиг. 31 проиллюстрирован другой вариант концевого ограничителя для удерживающего механизма, входящего в состав конструкции, проиллюстрированной на фиг. 28 и 29.

На фиг. 32 представлен конкретный вариант осуществления передаточного устройства по предлагаемому изобретению в соответствии с техническим решением, схематично проиллюстрированным на фиг. 31.

На фиг. 33 схематично проиллюстрировано техническое решение с использованием жесткого стопора.

На фиг. 34 схематично показано иллюстрируемое техническое решение, по существу, аналогичное техническому решению, схематично изображенному на фиг. 33.

На фиг. 35 проиллюстрирован пример осуществления передаточного устройства по предлагаемому изобретению.

На фиг. 36 изображен альтернативный вариант регулирования положения фрикционного кольца, который является чрезвычайно экономически эффективным.

Подробное описание предлагаемого изобретения

Передаточное устройство, проиллюстрированное на фиг. 1-3, содержит две передаточные ступени: первую передаточную ступень 1 и вторую передаточную ступень 2, которые выполнены с возможностью попеременного подключения к приводу трансмиссии с помощью синхронизированного распределительного механизма 3.

В таком случае первая передаточная ступень 1 снабжена конической фрикционно-кольцевой трансмиссией, имеющей два конических фрикционных колеса: первое коническое фрикционное колесо 4 и второе коническое фрикционное колесо 5, которые расположены друг напротив друга таким образом, что между этими первым коническим фрикционным колесом 4 и вторым коническим фрикционным колесом 5 остается зазор 6, в пространстве которого обеспечена возможность для прохождения фрикционного кольца 7, которое расположено с охватыванием второго конического фрикционного колеса 5. Фрикционное кольцо 7 выполнено с возможностью передачи крутящих моментов, при этом первое коническое фрикционное колесо 4 включает механизм давления 8, с помощью которого осуществляется прижимание первого конического фрикционного колеса 4 к прижимному подшипнику 9 и прижимание второго конического фрикционного колеса 5 к прижимному подшипнику 10 путем приложения изменяемого давления.

Как особенно хорошо видно на фиг. 1-4, первое коническое фрикционное колесо 4 имеет беговую поверхность 12, а кроме того, снабжено прижимным элементом 11, и между беговой поверхностью 12 и прижимным элементом 11 обеспечена возможность действия механизма давления 8, который выполнен с возможностью смещения прижимного элемента 11 относительно беговой поверхности 12 в осевом направлении, так что обеспечивается поддержание прижимного элемента 11 на прижимном подшипнике 9, а также прижимания беговой поверхности 12 к фрикционному кольцу 7, так что это давление воспринимается вторым коническим фрикционным колесом 5 и соответствующим прижимным подшипником 10.

Если описывать подробно, то механизм давления 8 включает две дисковые пружины 13 и 14 и два элемента давления 15 и 16, а также два перекатывающихся элемента 17, которые расположены между этими элементами давления. Как хорошо видно на фиг. 2, дисковые пружины 13 и 14 и элементы давления 15 и 16 расположены последовательно в тракте действия давления, так что в случае изменения крутящего момента для элемента давления 15 обеспечивается возможность значительно большего хода, нежели в устройствах, известных из предшествующего уровня, благодаря чему обеспечивается возможность установки давления с большей точностью и воспроизводимостью. Кроме того, дисковая пружина 13 снабжена радиальными выемками 18 и 19, которые выполнены с возможностью взаимодействия с соответствующими выступами в конструкции узла, содержащего беговую поверхность 12, и/или в элементе давления 15. При таком техническом решении обеспечивается передача дисковой пружиной 13 крутящего момента между узлом, содержащим беговую поверхность 12 и элементом давления 15, благодаря чему обеспечивается разгрузка элемента давления 15 от создаваемого крутящим моментом скользящего движения относительно узла, содержащего беговую поверхность 12, благодаря чему, в свою очередь, обеспечивается более высокая степень воспроизводимости результирующего давления, зависящего от крутящего момента. Для перекатывающихся элементов 17, которые в рассматриваемом иллюстративном примере выполнены в форме шариков, обеспечена возможность качения по дорожкам, выполненным в элементах давления 15 и 16, глубина которых в рассматриваемом иллюстративном примере является изменяемой. При таком техническом решении между элементами давления может быть обеспечено расстояние, зависящее от крутящего момента, при этом благодаря роликовым элементам 17 обеспечивается высокая степень воспроизводимости результирующего давления при смещении элементов давления 15 и 16 по периферии под действием крутящего момента. Представляется очевидным, что вышеуказанные признаки могут представлять преимущество в обеспечении воспроизводимости результирующего давления независимо друг от друга.

Кроме того, представляется очевидным, что перекатывающиеся элементы 17 могут иметь не форму шариков, а форму другого тела качения, например они могут быть выполнены в виде роликов, установленных на постоянных местах на элементе давления. Кроме того, представляется возможным снабдить механизмом давления такого типа также второе коническое фрикционное колесо 5.

В альтернативном варианте вместо чисто механического технического решения возможно использование в механизме давления моторизованного исполнительного элемента, который для обеспечения давления, зависящего от крутящего момента, мог бы приводиться в действие как гидродинамические или гидростатические упорные подшипники на основании измеренного значения крутящего момента.

Кроме того, представляется очевидным, что для определения действующего крутящего момента может быть использовано только смещение элементов давления 15 и 16 и/или смещение по периферии компонента, содержащего беговую поверхность 12 и прижимной элемент 11, или, например, осевая сила, действующая на прижимные подшипники 9 и 10.

Иллюстрируемый на фиг. 1-5 вариант осуществления передаточного устройства по предлагаемому изобретению включает пусковую муфту, которая выполнена в виде преобразователя Трилока на стороне привода по отношению ко второй передаточной ступени 2, которая выполнена в виде конической фрикционно-кольцевой трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения. Для этой цели первая передаточная ступень 1, которая выполнена в виде конической фрикционно-кольцевой трансмиссии, выполнена с возможностью соединения посредством распределительного механизма 3 и/или приводного зубчатого колеса 35 и синхронизированного зубчатого колеса 34 непосредственно к насосному колесу 21 преобразователя Трилока 20, при этом запуск может осуществляться через турбинное колесо 22 преобразователя Трилока 20 и через частичный дифференциал 23. Сторона 24 вышеупомянутого частичного дифференциала 23 жестко скреплена с турбинным колесом 22, в то время как другая его сторона (сторона 25) используется от выходного элемента этой передаточной ступени и имеет соединение через зубчатое колесо 26 и с зубчатым колесом 27 главного выходного вала 28, содержащего шестерню 33, передаточного устройства в целом, при этом зубчатое колесо 27 включено также во взаимодействие с выходным элементом 29 первой передаточной ступени 1, представляющей собой частичную коническую фрикционно-кольцевую трансмиссию. Выходная шестерня 33 может быть включена во взаимодействие, например, с главным дифференциалом транспортного средства. Частичный дифференциал 23 содержит две фрикционные муфты 30 и 31, которые выполнены с возможностью переменного фиксирования главного входного элемента частичного дифференциала 23 на корпусе 32 или на выходном элементе 25. Представляется абсолютно очевидным, что при таком техническом решении обеспечивается возможность изменения направления вращения выходного элемента, благодаря чему без каких-либо дополнительных средств могут быть реализованы механизмы передней и задней передач. Когда муфты 30 и 31 находятся в разомкнутом состоянии, дифференциальный механизм и с ним турбинное колесо 22 соединены так, что коническая фрикционно-кольцевая муфта может быть использована несмотря на сцепление выходных элементов.

Такое техническое решение имеет то преимущество, что для запуска и/или на задней передаче могут быть использованы преимущества преобразователя Трилока 20. Кроме того, механизмы передней и задней передач выполнены чрезвычайно компактным образом с помощью дифференциала 23. Кроме того, благодаря наличию распределительного механизма 3 удается избавиться от таких недостатков преобразователя Трилока, как высокие потери на выходе и избыточный крутящий момент из-за скольжения при нормальной работе, поскольку турбинное колесо 22 может быть обойдено с помощью распределительного механизма 3, и первая передаточная ступень 1, представляющая собой коническую фрикционно-кольцевую частичную трансмиссию, получает привод непосредственно от насосного колеса 21. Благодаря сцеплению передаточных ступеней 1 и 2 со стороны выхода обеспечивается возможность установки конической фрикционно-кольцевой трансмиссии первой передаточной ступени 1 в отношении ее передаточного отношения перед процедурой переключения между передаточными ступенями 1 и 2 таким образом, что эти передаточные ступени 1 и 2 находятся в состоянии, близком к синхронизированному, также и со стороны входа. Остаточная синхронизация может быть выполнена с помощью распределительного механизма 3 самого по себе, при этом преобразователь Трилока 20 может действовать также в качестве опоры.

В передаточном устройстве, схематично проиллюстрированном на фиг. 6, два выполненных с возможностью вращения конических фрикционных колеса 91 и 92, расположенных соосно напротив друг друга, механически соединены между собой также с помощью фрикционного кольца 93, которое выполнено с возможностью смещения вдоль зазора, существующего между наружными поверхностями конических фрикционных колес 91 и 92 таким образом, что обеспечивается возможность получения различных значений передаточного отношения. При таком техническом решении обеспечивается возможность подключения с помощью механизма синхронизации 94 как приводного конического фрикционного колеса 91, так и выходного конического фрикционного колеса 92 к главному выходному валу 95, для которого, в свою очередь, обеспечена возможность сцепления посредством шестерни 96 с дифференциальным механизмом 97 механического транспортного средства. При таком техническом решении обеспечивается соединение приводного конического фрикционного колеса 91 и выходного конического фрикционного колеса 92 с главным выходным валом 95 с идентичным количеством изменений направления вращения на противоположное, так что с помощью механизма синхронизации 94 изменение направления вращения на противоположное может быть обеспечено немедленно. При таком техническом решении обеспечивается возможность реализации механизмов задней и передней передач с минимальным количеством узлов, и поэтому оно является чрезвычайно экономически эффективным. В этом случае изменение направления вращения на противоположное может осуществляться попеременно между только одним из конических фрикционных колес 91 или 92 и механизмом синхронизации 94 с привлечением зубчатых колес или приводных ремней, так что первая передача или ускоряющая передача, если это необходимо, также может быть обеспечена при этом техническом решении экономически эффективным образом. В зависимости от направления вращения привода, посредством конструкции с ременной передачей или непосредственно, может быть обеспечено соединение шестерен 91а и/или 92а и колес 91b и 92b. Кроме того, возможно такое решение, при котором изменение направления вращения между шестерней 96 и дифференциальным механизмом 97 на противоположное осуществляется с помощью зубчатого колеса.

В предпочтительных вариантах синхронизация обеспечивается в положении исходной установки и/или в среднем положении, так что конические фрикционные колеса 91 и 92 могут находиться в состоянии свободного хода. При этом обеспечивается возможность регулирования фрикционного кольца 93 и/или другого элемента сцепления даже когда транспортное средство стоит.

В конструкции, иллюстрируемой на фиг. 6, в частности, используется изменение вращения конической фрикционно-кольцевой трансмиссии на противоположное для реализации механизмов передней и задней передач экономически эффективным образом. Такое техническое решение является подходящим также для других передаточных устройств с плавным регулированием передаточного отношения, в которых осуществляется изменение направления вращения на противоположное.

Кроме того, конструкция, схематично проиллюстрированная на фиг. 6, так же, как и конструкции, проиллюстрированные на фиг. 1-5, снабжена передаточным элементом как на стороне выхода, так и на стороне привода, и с помощью такого передаточного элемента обеспечивается передача крутящего момента по окружности конической фрикционно-кольцевой трансмиссии, включающей конические фрикционные колеса 91 и 92 и фрикционное кольцо 93.

Передаточное устройство, схематично проиллюстрированное на фиг. 7, также включает в качестве трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения коническую фрикционно-кольцевую трансмиссию 40, которая, как и в иллюстративных примерах осуществления, показанных на фиг. 1-5, снабжена на стороне привода делителем мощности 41, а на стороне выхода - делителем мощности 42. В этом случае одно (первое) зубчатое колесо 43 соединено параллельно с конической фрикционно-кольцевой трансмиссией 40 посредством делителей мощности 41 и 42, возможность синхронизации которых обеспечивается на стороне привода, как это было описано выше, с возможностью попеременного включения в тракт передачи между приводным валом 46 и выходным валом 47 посредством фрикционных муфт 44 и 45.

На фиг. 8 в качестве иллюстративного примера осуществления предлагаемого изобретения показана соосная конструкция привода и выхода, с помощью которой с обеспечением преимущества осуществляется соосный выход на обеих сторонах в трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения, в частности, в конической фрикционно-кольцевой трансмиссии. При таком техническом решении обеспечивается относительное снижение корпусных нагрузок и, кроме того, чрезвычайно компактное размещение деталей, при этом в предпочтительных вариантах осуществления, в частности в рассматриваемом иллюстративном примере, выходной вал 50 расположен с прохождением сквозь приводное коническое фрикционное колесо 51 конической фрикционно-кольцевой трансмиссии 52. При таком техническом решении обеспечивается преимущество также в случае его использования в других типах трансмиссий с плавным регулированием передаточного отношения, в частности, в комбинации с электрическими двигателями, при этом в последнем случае выходной вал может быть расположен также с прохождением сквозь вал якоря электрического двигателя.

В рассматриваемом иллюстративном примере осуществления предлагаемого изобретения с помощью двигателя (на чертеже не показан) обеспечена возможность привода посредством приводного вала 53, приводного конического фрикционного колеса 51, которое, в свою очередь, выполнено с возможностью оказания воздействия на выходное коническое фрикционное колесо 55 посредством фрикционного кольца 54. Выходное коническое фрикционное колесо 55 посредством выходной шестерни 56 имеет соединение с выходным фрикционным колесом 57, которое закреплено на выходном валу 50.

Аналогичную конструкцию имеет передаточное устройство, проиллюстрированное на фиг. 9. Корпус 60 этого передаточного устройства располагается на корпусе 61 электрического двигателя. В рассматриваемом иллюстративном примере также вал якоря электрического двигателя выполнен полым с возможностью расположения выходного вала 50 с прохождением сквозь него. Выходная шестерня 56, однако, находится в сцеплении с приводным колесом 58 дифференциального механизма 59, который, в свою очередь, выполнен в соединении с двухсоставным приводным валом 50. Поскольку в этой точке может быть тем или иным образом введено зубчатое колесо, такое размещение деталей является чрезвычайно компактным.

Кроме того, данное техническое решение включает в качестве дополнительного узла между двигателем и трансмиссией с плавным регулированием передаточного отношения планетарный механизм 62, предназначенный для уменьшения крутящего момента, так что трансмиссия с плавным регулированием передаточного отношения не перегружена.

На фиг. 10 проиллюстрирован конический фрикционно-кольцевой механизм 80, который может использоваться, в частности, в комбинации с передаточными устройствами, проиллюстрированными на фиг. 7, 8 и 9, и представляет один из вариантов реализации механизма задней передачи, решенный чрезвычайно компактным образом, при этом рассматриваемый конический фрикционно-кольцевой механизм 80 включает два конических фрикционных колеса: коническое фрикционное колесо 81 и коническое фрикционное колесо 82, взаимодействие которых осуществлено посредством фрикционного кольца 83. Коническое фрикционное колесо 82 в дополнение к основной конической области (D) имеет реверсивную область (R), которая выполнена с возможностью вращения в противоположном направлении, эта возможность в рассматриваемом иллюстративном примере осуществления реализована с использованием конического кольца 84, установленного с охватом планетарных шестерен (сателлитов) 85 с возможностью вращения при взаимодействии с ними, а планетарные шестерни (сателлиты) 85, в свою очередь, установлены в корпусе 86 и находятся в сцеплении с окружностью вала 87 конического фрикционного колеса 82. При таком техническом решении обеспечивается вращение реверсивного конического кольца 84 в направлении, противоположном направлению вращения основной области конического фрикционного колеса 82. Кроме того, коническое фрикционное колесо 82 имеет нейтральную область (N), которая содержит кольцо 88, установленное на валу 87 конического фрикционного колеса 82 с возможностью свободного вращения.

При таком техническом решении фрикционное кольцо 83 может сначала быть смещено из основной конической областью (D) конического фрикционного колеса 82 в его нейтральную область (N), при этом происходит приспособление конического кольца 88 к вращению, заданному основной областью конического фрикционного колеса 82 и фрикционного кольца 83. При дальнейшем смещении фрикционного кольца в направлении реверсивной области (R) оно выходит из взаимодействия с основной конической областью (D), так что обеспечивается возможность для приспособления направления вращения нейтральной области (N) к направлению вращения реверсивного конического кольца 84. При таком техническом решении обеспечивается реализация механизма задней передачи чрезвычайно компактным образом.

Такого типа механизм задней передачи, реализованный на основе конического фрикционно-кольцевого механизма 80, и/или даже механизм, обеспечивающий изменение направления вращения на противоположное, реализованный как таковой известным способом, может представлять преимущество в комбинации с передаточным устройством, схематично проиллюстрированным на фиг. 7, поскольку в такой комбинации при надлежащем переключении делителей, и/или сумматоров мощности, и/или скорости 41 или 42 и при надлежащем выборе передаточных отношений может быть обеспечено нахождение выходного вала 47 в состоянии остановки при непрекращающемся вращении конической фрикционно-кольцевой трансмиссии 40 и вала 43. При таком техническом решении обеспечивается возможность реализации любых режимов вождения транспортного средства, то есть движения задним ходом, движения вперед и остановки без скачкообразных переходов и без дополнительных элементов сцепления, хотя дополнительные элементы сцепления или дополнительные ступени трансмиссии, разумеется, могут быть предусмотрены для дополнительных режимов вождения транспортного средства, например, таких как режим полной нагрузки или режим работы с продолжительной нагрузкой.

На фиг. 11-18 проиллюстрировано техническое решение, которое, по существу, соответствует техническому решению, которое проиллюстрировано на фиг. 1-5, так что можно обойтись без повторных объяснений. Рассматриваемая конструкция включает два тракта передачи: первый тракт передачи 101 и второй тракт передачи 102, которые выполнены с возможностью попеременного включения в работу с помощью синхронизированного переключающего зубчатого механизма 123 и/или конической муфты 134 (которая играет роль элемента сцепления). В рассматриваемом примере первый тракт передачи 101, опять же, содержит коническую фрикционно-кольцевую трансмиссию, имеющую два конических фрикционных колеса: первое коническое фрикционное колесо 104 и второе коническое фрикционное колесо 105, которые расположены друг напротив друга таким образом, что между ними остается зазор 106, в пространстве которого обеспечена возможность для прохождения фрикционного кольца 107, которое расположено с охватыванием второго конического фрикционного колеса 105. В целях обеспечения возможности передачи с помощью рассматриваемой конической фрикционно-кольцевой трансмиссии крутящих моментов, первое коническое фрикционное колесо 104 снабжено механизмом давления 108, который выполнен с возможностью прижимания первого конического фрикционного колеса 104 ко второму коническому фрикционному колесу 105 по известному из предшествующего уровня техники способу, или же, как описывалось выше, путем приложения изменяемого давления между прижимным подшипником 109 первого конического фрикционного колеса 104 и прижимным подшипником 110 второго конического фрикционного колеса 105. Для этой цели механизм давления 108 снабжен двумя перекатывающимися элементами 117 и направляющими элементами 118 и 119, прижимание которых обеспечено посредством дисковых пружин 120 и посредством которых, как будет объяснено далее, обеспечивается приложение давления как функции от крутящего момента, так что имеет место расширение механизма давления 108 в зависимости от величины крутящего момента с соответствующим его опиранием на прижимные подшипники 109 и 110.

Как особенно хорошо видно на фиг. 11, рассматриваемый механизм задней передачи включает приводное колесо 124, с помощью которого осуществляется отключение второго тракта передачи 102 от основного тракта передачи. Посредством промежуточных колес 130 и 133 осуществляется привод переключающего колеса 125, которое посредством синхронизированного переключающего зубчатого механизма 123 может быть приведено в сцепление с шестерней 126, которая, в свою очередь, находится в непосредственном взаимодействии с внешним колесом 127 главного дифференциала 115. Рассматриваемая конструкция в целом выполнена чрезвычайно компактным образом и может быть сделана еще более компактной, если приводное колесо 124 выполнить соединяемым с приводным валом 121 посредством некоторого синхронизированного переключающего зубчатого механизма и находящимся в непосредственном взаимодействии с внешним колесом 127.

В дополнение к этому механизму задней передачи, реализованному посредством второго тракта передачи 102, рассматриваемая конструкция включает механизм передней передачи, который реализован посредством первого тракта передачи 101, представляющего собой трансмиссию с плавным регулированием передаточного отношения. Посредством выходной шестерни 129 этот механизм передней передачи приводится в сцепление с внешним колесом 127 и, таким образом, с реализующим механизм задней передачи вторым трактом передачи 102, при этом приведение в сцепленное и расцепленное состояния осуществляется посредством муфты 134. Как очевидным образом показано на прилагаемых чертежах, в расцепленном положении имеет место состояние холостого хода для передаточных элементов обеих частичных трансмиссий, то есть как первого тракта передачи 101, так и второго тракта передачи 102.

Как уже указывалось выше, при таком техническом решении обеспечена работа механизма давления 108 совместно с муфтой 134. Эта работа наилучшим образом проиллюстрирована на фиг. 15 и 16. Как можно видеть на фиг. 15 и 16, механизм давления 108 выполнен с возможностью перехода в растянутое состояние, при этом степень его растяжения является функцией передаваемого крутящего момента. На фиг. 15 иллюстрируется состояние системы при высоком значении крутящего момента и, следовательно, при высоком давлении, а на фиг. 16 проиллюстрировано состояние системы при низком давлении. Давление проявляется как функция крутящего момента, по существу, в том, что опирание водила 119 на прижимной подшипник 109 происходит через дополняющий элемент 150 и через выходной вал 151. Кроме того, выходной вал 151 установлен на центрирующем элементе 153 посредством игольчатого подшипника 152. Крутящий момент передается на выходную шестерню 129 от первого конического фрикционного колеса 104 (выходного) через зубцы 154 (см. фиг. 18) и 155.

В механизме давления 108 под действием этих крутящих моментов происходит смещение перекатывающегося элемента 117 так, что обеспечивается возможность варьирования давления желаемым образом, как это явствует из фиг. 15 и 16. Как с очевидностью явствует из фиг. 15-18, давление друг на друга водила 119 и дополняющего элемента 150 осуществляется через конические поверхности 156 и 157 (см. фиг. 18). Наконец, эти две конические поверхности 156 и 157 образуют активную муфту 134, приведение которой в сцепленное состояние осуществляется с помощью механизма давления 108. Для приведения муфты 134 в расцепленное состояние в системе предусмотрен цилиндр 158, который закреплен на корпусе, в этом цилиндре 158 имеется выполненный с возможностью совершения возвратно-поступательного движения поршень 159 и приложения к нему давления через гидравлическую линию 160. Поршень 159 установлен на водиле 119 посредством осевого подшипника 161 и водила 162. При приложении к поршню 159 давления под его действием происходит разгрузка дополняющего элемента 150 муфты 134 от давления, создаваемого механизмом давления 108. При принятии муфтой 134 расцепленного состояния передача крутящего момента прекращается, так что механизм давления 108 находится в состоянии релаксации, и для приведения муфты 134 в расцепленное состояние или для удержания ее в расцепленном состоянии требуется давление очень малой величины. Когда муфта 134 находится в расцепленном состоянии, между коническими поверхностями 156 и 157, как это можно видеть на фиг. 18, имеется зазор 163. Должно быть понятно, что вместо поршня 159 и гидравлической линии 160 может быть применено другое техническое решение, обеспечивающее разгрузку водила 119 и приведение муфты 134 в расцепленное состояние. Особенно подходящим следует считать любое техническое решение, с помощью которого обеспечивается опирание водила 119 на общий корпус передаточного устройства во время работы в обход муфты 134.

Техническое решение, проиллюстрированное на фиг. 15-18, отличается, в частности, тем, что не имеет места принуждения к вращению поршня 159, благодаря чему его герметизация может быть осуществлена относительно экономически эффективным образом.

Рассматриваемому техническому решению присуще то конкретное достоинство, что для приведения муфты в сцепленное состояние не требуется каких-либо дополнительных устройств. Кроме того, величина сил сцепления является функцией передаваемого крутящего момента и возрастает с его увеличением, поскольку механизм давления в этом отношении в любом случае соответствующим образом оборудован.

На фиг. 19 и 20 схематично проиллюстрированы передаточные устройства, каждое из которых содержит коническую фрикционно-кольцевую трансмиссию 201 и соединенный с ней последовательно механизм задней передачи 202. В этих иллюстративных примерах осуществления предлагаемого изобретения конические фрикционно-кольцевые трансмиссии 201 имеют, по существу, идентичную конструкцию, каждая из них снабжена приводным коническим фрикционным колесом 203 и выходным коническим фрикционным колесом 204, которые своими сужающимися частями друг относительно друга ориентированы встречно и оси которых параллельны, при этом между ними имеется фрикционное кольцо 205, которое установлено с возможностью смещения вдоль зазора 206, благодаря чему обеспечивается возможность варьирования передаточного отношения как функции положения этого фрикционного кольца 205. В рассматриваемых иллюстративных примерах осуществления предлагаемого изобретения фрикционное кольцо 205 расположено с охватом приводного конического фрикционного колеса 203, а на выходном коническом фрикционном колесе 204 установлена выходная шестерня 207. Должно быть понятно, что в зависимости от конкретного варианта осуществления предлагаемого изобретения конструкция конической фрикционно-кольцевой трансмиссии может иметь другое техническое решение.

В иллюстративном примере осуществления предлагаемого изобретения, показанном на фиг. 19, выходная шестерня 207 установлена с обеспечением непосредственного взаимодействия с узлом 208, на котором установлена центральная шестерня 209 планетарного механизма 210. Передаточное устройство, схематично проиллюстрированное на фиг. 20, также содержит планетарный механизм 211, имеющий центральную шестерню 212, приведение которой во вращение осуществляется с помощью выходной шестерни 207. Это осуществляется через ремень 213 и колесо 214, вращение которого обеспечивается вместе с вращением центральной шестерни 212. Вместо ременной передачи, осуществляемой с использованием ремня 213, может быть использован любой механизм ременной и/или цепной передачи, обеспечивающий достаточно надежную передачу силы в непрерывном режиме.

Оба планетарных механизма: планетарный механизм 210 и планетарный механизм 211 имеют планетарные шестерни (сателлиты) 215 и 216 соответственно, которые установлены с возможностью взаимодействия с одной стороны с центральной шестерней 209 или 212 соответственно, а с другой стороны - с внешней шестерней 217 или 218 соответственно.

В иллюстративном примере осуществления предлагаемого изобретения, показанном на фиг. 19, внешняя шестерня 217 выполнена с соединением непосредственно с вращающейся оправой 219 дифференциального механизма 220. При таком техническом решении планетарный механизм 210 и поэтому механизм задней передачи 202 располагаются непосредственно на дифференциальном механизме 220. Было показано, что при таком техническом решении обеспечивается чрезвычайно компактная конструкция и по этой причине чрезвычайно высокая эффективность, поскольку обеспечена минимизация количества передаточных элементов в тракте передачи. Должно быть понятно, что расположение механизма задней передачи 202 непосредственно на дифференциальном механизме 220 составляет преимущество даже независимо от остальных признаков предлагаемого изобретения благодаря компактности конструкции. В альтернативном варианте такое техническое решении конструкции, когда обеспечивается взаимодействие выходной шестерни 207 непосредственно с приводным колесом механизма задней передачи и соединение выходного колеса механизма задней передачи непосредственно с вращающейся оправой дифференциального механизма, составляет преимущество для двигателей современных механических транспортных средств благодаря тому, что изменение направления движения осуществляется с помощью конической фрикционно-кольцевой трансмиссии, поскольку при таком техническом решении требуется только минимальное количество передаточных элементов, и, следовательно, обеспечивается чрезвычайно высокая эффективность.

В противоположность этому, в иллюстративном примере осуществления предлагаемого изобретения, показанном на фиг. 20, внешняя шестерня 218 выполнена с соединением с выходным колесом 221, совместно с которым обеспечено ее вращение, и которое, в свою очередь, находится в сцеплении с вращающейся оправой 222 дифференциального механизма 223. Имеющее место при такой схеме изменение направления вращения на противоположное компенсируется с помощью ременной передачи, в которой используется ремень 213, при этом в иллюстративном примере осуществления предлагаемого изобретения, показанном на фиг. 20, механизм задней передачи располагается на промежуточном валу 224 и/или вокруг этого промежуточного вала 224. Техническое решение, при котором механизм задней передачи располагается на промежуточном валу 224, имеет то преимущество перед техническим решением, при котором механизм задней передачи располагается непосредственно на дифференциальном механизме 220, как это имеет место в варианте, схематично проиллюстрированном на фиг. 19, что общее пространственное расположение компонентов в варианте, схематично проиллюстрированном на фиг. 20, может быть решено более гибко. Это составляет особое преимущество в тех случаях, когда пространство в непосредственной близости к дифференциальному механизму ограничено из-за наличия узлов других систем. Должно быть понятно, что техническое решение, при котором механизм задней передачи располагается на промежуточном валу 224, в частности также по причине обеспечиваемого изменения направления вращения на противоположное, составляет преимущество даже независимо от остальных признаков предлагаемого изобретения. Последнее особенно верно для тех случаев, когда конические фрикционно-кольцевые муфты предназначаются для использования в комбинации с иностранными двигателями, которые имеют противоположное направление вращения. В таких случаях можно обойтись без осуществляемой с использованием ремня 213 ременной передачи, и может быть обеспечено сцепление выходной шестерни 207 с колесом 214. Кроме того, может составлять преимущество такое техническое решение, при котором выходное коническое фрикционное колесо 204 располагается непосредственно на промежуточном валу 224, и в таком случае можно обойтись вообще и без осуществляемой с использованием ремня 213 ременной передачи, и без выходной шестерни 207.

Кроме того, для специалистов соответствующего профиля должно быть очевидным, что привод, берущий начало из конической фрикционно-кольцевой трансмиссии 201, может осуществляться не посредством центральных шестерен 209 и/или 212, но также, вместо этого, посредством внешних шестерен 217, и/или 218, и/или других передаточных элементов механизма задней передачи. Выход механизма задней передачи также может осуществляться не посредством внешних шестерен 217 и/или 218. Вместо этого для этой цели могут быть использованы центральные шестерни 209, и/или 212, и/или другие передаточные элементы механизма задней передачи.

Для обеспечения надежной работы показанных в качестве иллюстративных примеров на фиг. 19 и 20 передаточных устройств с точки зрения поддержания ими режимов работы «движение вперед » или «движение назад » в каждом из этих вариантов предусмотрены системы фиксирования, при использовании которых обеспечивается жесткое фиксирование передаточного элемента, в рассматриваемых примерах - водил 225 и/или 226, на которых установлены планетарные шестерни (сателлиты) 215 и/или 216 и которые установлены с возможностью вращения вместе с этими планетарными шестернями (сателлитами). Кроме того, предусмотрены такие системы фиксирования, с помощью которых обеспечивается фиксирование двух передаточных элементов конкретного планетарного механизма 210 и/или 211 друг с другом. При таком техническом решении в случае варианта, схематично проиллюстрированного на фиг. 19, осуществляется попеременное фиксирование друг с другом центральной шестерни 209 и внешней шестерни 217, а в случае варианта, схематично проиллюстрированного на фиг. 20, осуществляется попеременное фиксирование друг с другом внешней шестерни 218 и вращающегося водила 226 группы планетарных шестерен (сателлитов) 216.

Для фиксирования передаточных элементов с корпусом и/или друг с другом могут использоваться различные системы фиксирования, например системы с использованием элементов сцепления, наклонные тормозные элементы и/или синхронизаторы. Три такие системы фиксирования показаны в качестве примеров на представленных для иллюстрации вариантах осуществления предлагаемого изобретения, при этом указанные системы фиксирования являются взаимозаменяемыми без каких-либо дополнительных условий.

В иллюстративном варианте осуществления предлагаемого изобретения, показанном на фиг. 19, фиксирование водила 225 группы планетарных шестерен (сателлитов) 215 осуществлено с помощью электромагнитного тормозного элемента 227, который выполнен с возможностью варьируемого взаимодействия с тормозной шестерней 228, которая, в свою очередь, находится во взаимодействии с водилом 225 группы планетарных шестерен (сателлитов) 215. При таком техническом решении в случае необходимости изменения направления вращения на противоположное тормозной элемент 225 приводится в действие таким образом, что достигается такая степень торможения опорного элемента 225 относительно центральной шестерни 209 и внешней шестерни 217, при которой пробег и/или скорость вращения выходного вала уменьшается до полной остановки с последующим изменением направления вращения на противоположное.

Фиксирование внешней шестерни 217 и центральной шестерни 209 осуществляется посредством тормозного элемента 229, при этом осуществляется также фиксирование планетарных шестерен (сателлитов) 215 относительно внешней шестерни 217 и центральной шестерни 209. Поскольку в таком режиме работы обеспечивается работа планетарного механизма 210 с чрезвычайно низкими потерями, этот режим работы в предпочтительном варианте выбирается в качестве передней передачи, при этом представляется очевидным, что может быть предусмотрено также наличие тормозного элемента, соответствующего тормозному элементу 229, например, между водилом 225 и центральной шестерней 209 и/или внешней шестерней 217. Или же может оказаться достаточным принять меры для предотвращения вращения планетарных шестерен (сателлитов) 215 относительно водила 225 с тем, чтобы была обеспечена остановка планетарного механизма 210 как такового с обеспечением возможности его вращения как единого целого.

В иллюстративном варианте осуществления предлагаемого изобретения, схематично показанном на фиг. 20, попеременное фиксирование осуществляется посредством синхронизатора 230, с помощью которого водило 226, которое является несущим элементом для планетарных шестерен (сателлитов) 216 и вращение которого осуществляется вместе с ними, выполнено с возможностью попеременной синхронизации с внешней шестерней 218 или относительно зафиксированной шестерни 231, которая в рассматриваемом иллюстративном примере зафиксирована на корпусе 232. Образующийся в этом случае механизм эквивалентен механизму, пояснения к которому уже даны выше при описании иллюстративного варианта осуществления предлагаемого изобретения, показанного на фиг. 19, при этом представляется очевидным, что вместо внешней шестерни 218 синхронизация водила 226 может быть осуществлена также с центральной шестерней 212.

В передаточном устройстве с плавным регулированием передаточного отношения, схематично проиллюстрированном на фиг. 21, имеется приводное коническое фрикционное колесо 301 и два выходных конических фрикционных колеса 302 и 303, каждое из которых соединено с приводным коническим фрикционным колесом 301 посредством фрикционного кольца 304 или 305 соответственно, установленного с охватом соответствующего выходного конического фрикционного колеса и увлекаемого его вращением. При смещении фрикционного кольца 304 или 305 вдоль зазора между рабочими поверхностями приводного конического фрикционного колеса 301 и выходного конического фрикционного колеса 302 или приводного конического фрикционного колеса 301 и выходного конического фрикционного колеса 303, соответственно, обеспечивается плавное регулирование, соответственно, частичной трансмиссии 306, образуемой приводным коническим фрикционным колесом 301 и выходным коническим фрикционным колесом 302, и частичной трансмиссии 307, образуемой приводным коническим фрикционным колесом 301 и выходным коническим фрикционным колесом 303.

На стороне выхода осуществляется посредством выполненного с возможностью выполнения функции суммирующего механизма зубчатого механизма 308 подключение частичных трансмиссий 306 и 307 и/или выходных конических фрикционных колес 302 и 303 к выходному валу 309. В иллюстративном варианте осуществления предлагаемого изобретения, показанном на фиг. 21, выполненный с возможностью выполнения функции суммирующего механизма зубчатый механизм 308 содержит планетарный механизм, имеющий внешнюю шестерню 311, группу планетарных шестерен (сателлитов) 312 и центральную шестерню 313. Внешняя шестерня 311 жестко соединена с дополнительной венечной шестерней 314, которая, в свою очередь, находится в зацеплении с шестерней 315, расположенной на выходном валу 316 выходного конического фрикционного колеса 303. Центральная шестерня 313 жестко соединена с зубчатым колесом 317, и ее вращение осуществляется вместе с ним, а зубчатое колесо 317, в свою очередь, находится в зацеплении с шестерней 318, которая расположена на выходном валу 319 выходного конического фрикционного колеса 302. Кроме того, планетарные шестерни (сателлиты) 312 установлены на водиле 320, который соединен с выходным валом 309 и вращение которого осуществляется вместе с вращением выходного вала 309 и планетарных шестерен (сателлитов) 312. Поэтому предусмотрен выполненный с возможностью выполнения функции суммирующего механизма зубчатый механизм 308, в котором осуществляется суммирование скоростей вращения шестерен 315 и 318 и/или выходных конических фрикционных колес 302 и 303 с общей скоростью вращения выходного вала 309 в зависимости от передаточного отношения и положения фрикционных колец 304 и 305. Передаточные отношения предпочтительно выбираются таким образом, что при идентичном расположении фрикционных колец 304 и 305, то есть при одинаковых скоростях вращения выходных конических фрикционных колес 302 и 303, планетарные шестерни (сателлиты) 312 находятся в покое в отношении их собственного вращения на водиле 320, и просто имеет место их вращение вместе с внешней шестерней 311 и центральной шестерней 313. При таком техническом решении обеспечивается возможность минимизации потерь при непрерывной работе передаточного устройства. Кроме того, для минимизации потерь используется элемент сцепления 321, с помощью которого выходной вал 309 может быть соединен непосредственно или посредством механизма переключения передач в зависимости от конкретного варианта осуществления с приводным коническим фрикционным колесом 301, так что, в частности, при высоких и относительно равномерных скоростях, когда преимущества передаточного устройства с плавным регулированием передаточного отношения могут не проявляться и когда применение такого типа передаточного устройства с плавным регулированием передаточного отношения может приводить к ненужным потерям, может быть осуществлена передача в обход частичных трансмиссий 306 и 307.

Представляется очевидным, что в выполненном с возможностью выполнения функции суммирующего механизма зубчатом механизме 308 осуществляется суммирование скоростей вращения двух выходных конических фрикционных колес 302 и 303, а, кроме того, выполненный с возможностью выполнения функции суммирующего механизма зубчатый механизм 308 используется для балансирования крутящих моментов, прикладываемых к этим выходным коническим фрикционным колесам 302 и 303.

Иллюстративный вариант осуществления предлагаемого изобретения, схематично показанный на фиг. 22, по существу, аналогичен иллюстративному варианту осуществления предлагаемого изобретения, схематично показанному на фиг. 21, так что конструкционным узлам одинакового назначения присвоены одинаковые числовые обозначения позиций и опущены пояснения работы таких аналогичных конструкционных узлов. В дополнение к признакам, присущим передаточному устройству, схематично проиллюстрированному на фиг. 21, иллюстративный вариант осуществления предлагаемого изобретения, схематично показанный на фиг. 22, имеет фиксирующий элемент сцепления 322, с помощью которого вращающееся водило 320 планетарных шестерен (сателлитов) 312 может быть зафиксировано с внешней шестерней 311, а также элемент сцепления 323, с помощью которого водило 320 и выходной вал 309 могут быть зафиксированы с корпусом фиксирующего элемента сцепления (в подробностях не показано). Фиксирующий элемент сцепления 322 (первый элемент сцепления) используется с целью обеспечения остановки собственного вращения планетарных шестерен (сателлитов) 312 в определенных режимах работы, так что удается избежать потерь в планетарных шестернях (сателлитах) 312, и обеспечивается возможность вращения корпуса 320 и выходного вала 309 совместно с внешней шестерней 311 и центральной шестерней 313. Элемент сцепления 323 (второй элемент сцепления) используется с целью удержания планетарных шестерен (сателлитов) 312 в зафиксированном положении, но с обеспечением возможности их вращения вокруг собственных осей. Такое техническое решение является особенно подходящим для взаимодействия с передаточным устройством, в котором передаточный механизм устроен таким образом, что внешняя шестерня 311 и центральная шестерня 313 выполнены с возможностью вращения в противоположных направлениях. Это может быть осуществлено, например, посредством введения дополнительного зубчатого колеса или даже с помощью отдельного переводного механизма, установленного в тракте передачи между по меньшей мере одной из частичных трансмиссий 306 или 307 с одной стороны и выполненным с возможностью выполнения функции суммирующего механизма зубчатым механизмом 308 с другой. При таком техническом решении приведение в действие выполненного с возможностью выполнения функции суммирующего механизма зубчатого механизма 308 может осуществляться посредством двух частичных трансмиссий 306 и 307 таким образом, чтобы результирующая скорость на выходном валу 309 была равна нулю даже при вращении приводного конического фрикционного колеса 301. В этом режиме работы для фиксирования трансмиссии может быть использован элемент сцепления 323. При таком техническом решении в таком случае обеспечивается возможность приведения выходного вала 309 во вращение простым регулированием положения фрикционных колец 304 и 305 и/или регулированием частичных трансмиссий 306 и 307.

Техническое решение, схематично проиллюстрированное на фиг. 23, также, по существу, аналогично техническому решению, схематично проиллюстрированному на фиг. 21. В частности, в обоих этих технических решениях идентичны частичные трансмиссии 306 и 307. Только выполненный с возможностью выполнения функции суммирующего механизма зубчатый механизм 308 в передаточном устройстве, схематично проиллюстрированном на фиг. 23, выполнен отличающимся от выполненного с возможностью выполнения функции суммирующего механизма зубчатого механизма в передаточном устройстве, схематично проиллюстрированном на фиг. 21. Поэтому можно обойтись без подробного описания сходных компонентов обоих передаточных устройств и их работы.

В передаточном устройстве с плавным регулированием передаточного отношения, схематично проиллюстрированном на фиг. 23, выходной вал 309 находится в соединении непосредственно с внешней шестерней 324 планетарного механизма и выполнен с возможностью вращения вместе с ней. Кроме того, планетарные шестерни (сателлиты) 312 установлены на водиле 325, которое выполнено с возможностью вращения совместно с планетарными шестернями (сателлитами) 312 и зубчатым колесом 326, при этом зубчатое колесо 326 находится в зацеплении с шестерней 315, установленной на выходном валу 316 выходного конического фрикционного колеса 303. Что же касается центральной шестерни 313, то она, в противоположность техническим решениям, схематично проиллюстрированным на фиг. 21 и 22, выполнена с соединением с зубчатым колесом 317, которое находится в зацеплении с шестернями 318, установленными на выходном валу 319 выходного конического фрикционного колеса 302.

Показанный на фиг. 23 зубчатый механизм 308 выполнен с возможностью работы также в качестве суммирующего механизма, с помощью которого осуществляется суммирование и/или вычитание скоростей вращения двух частичных трансмиссий 306 и 307.

Техническое решение, схематично проиллюстрированное на фиг. 24, также в том, что касается частичных трансмиссий 306 и 307, по существу, аналогично техническим решениям, схематично проиллюстрированным на фиг. 21.-23. Единственное существенное отличие состоит в отличающемся варианте осуществления зубчатого механизма 308. В рассматриваемом варианте осуществления предлагаемого изобретения привод выполненного с возможностью выполнения функции суммирующего механизма зубчатого механизм 308 осуществляется посредством конических зубчатых колес 327 и 328, которые расположены на выходных валах 316 и 319 выходных конических фрикционных колес 303 и 302 соответственно. Для этой цели конические зубчатые колеса 327 и 328 установлены в зацеплении с коническими зубчатыми колесами 329 и 330 соответственно, которые, в свою очередь, соединяются соответственно с зафиксированными коническими зубчатыми колесами 331 и 332 дифференциального механизма, которые установлены с возможностью вращения вокруг собственных осей. Снятие выходной мощности с передаточного устройства, схематично проиллюстрированного на фиг. 24, осуществляется посредством зубчатого колеса 310, которое соединено с осевыми подшипниками вращающихся конических зубчатых колес 333 и 334 дифференциального механизма, которые, в свою очередь, находятся в зацеплении, соответственно, с коническими зубчатыми колесами 331 и 332 дифференциального механизма. Как представляется очевидным, в рассматриваемом техническом решении обеспечивается также функция суммирующего механизма.

Иллюстративный пример осуществления передаточного устройства по предлагаемому изобретению, показанный на фиг. 25, аналогичен иллюстративному примеру осуществления передаточного устройства по предлагаемому изобретению, показанному на фиг. 24, так что в этом техническом решении суммирующий механизм, реализованный на основе зубчатого механизм 308, также, по существу, образован дифференциальным механизмом 335, выполненным с возможностью осуществления привода выходного вала 309 посредством конического зубчатого колеса 337 с помощью выходного зубчатого колеса 336. Кроме того, выходное зубчатое колесо 336 находится в зацеплении с коническим зубчатым колесом 338, которое, в свою очередь, выполнено с возможностью соединения посредством синхронизированного элемента сцепления 339, с приводным коническим фрикционным колесом 301, так что в случае необходимости может быть осуществлена возможность работы в обход обеих частичных трансмиссий 306 и 307. Кроме того, при таком техническом решении выходной вал 316 выходного конического фрикционного колеса 303 выполнен с возможностью попеременного подсоединения посредством синхронизированного элемента сцепления 340 к коническим зубчатым колесам 342 и 343, а выходной вал 319 выходного конического фрикционного колеса 302 выполнен с возможностью попеременного подсоединения посредством синхронизированного элемента сцепления 341 к коническим зубчатым колесам 344 и 345, при этом конические зубчатые колеса 342 и 343 находятся в зацеплении с коническим зубчатым колесом 346, а конические зубчатые колеса 344 и 345 находятся в зацеплении с коническим зубчатым колесом 347, а конические зубчатые колеса 346 и 347 соединены с коническими зубчатыми колесами дифференциального механизма, установленными с возможностью вращения вокруг зафиксированных осей. При таком техническом решении легко обеспечивается возможность изменения рабочего направления вращения частичных трансмиссий 306 и 307 с помощью элементов сцепления 340 и/или 341, благодаря чему передаточное устройство, схематично проиллюстрированное на фиг. 25, имеет чрезвычайно разнообразные возможности в отношении передачи крутящего момента.

Представляется очевидным, что вместо схематично проиллюстрированных на только что рассмотренных чертежах конических фрикционно-кольцевых частичных трансмиссий 306 и 307 в качестве частичных трансмиссий с плавным регулированием передаточного отношения в передаточном устройстве по предлагаемому изобретению могут быть с обеспечением преимущества использованы различные другие трансмиссии с плавным регулированием передаточного отношения. Как очевидным образом явствует из фиг. 21-25, частичные трансмиссии 306 и 307 имеют передаточные плоскости, определяемые осями вращения 348, 349 и 350 приводного конического фрикционного колеса 301, выходного конического фрикционного колеса 303 и выходного конического фрикционного колеса 302 соответственно, при этом указанные оси вращения параллельны и все лежат в плоскости чертежа.

При таком техническом решении эти передаточные устройства могут быть выполнены чрезвычайно уплощенными и особенно подходящими для использования в грузовиках и/или в малогабаритных грузовиках, поскольку они могут быть размещены, например, под грузовой поверхностью. Это тем более целесообразно по той причине, что передаточное устройство по предлагаемому изобретению обладает высокой эффективностью при использовании двух частичных трансмиссий даже при более высоких значениях крутящего момента, чем те, которые обеспечивают современные дизельные двигатели, поскольку при использовании двух частичных трансмиссий можно избежать чрезмерно высоких давлений.

Как уже указывалось на основе описания и при рассмотрении примеров осуществления предлагаемого изобретения, схематично проиллюстрированных на фиг. 21-24, и объяснялось в иллюстративных целях при рассмотрении примера осуществления предлагаемого изобретения, схематично проиллюстрированного на фиг. 25, на характеристику передаточного устройства в целом значительное влияние может быть оказано посредством выбора направлений вращения, при которых осуществляется действие частичных трансмиссий 306 и 307 на выполненный с возможностью выполнения функции суммирующего механизма зубчатый механизм 308. В частности, представляют преимущество переводные механизмы такого типа и/или частичные трансмиссии, выполненные с возможностью изменения направления вращения на противоположное. Альтернативное в этом отношении техническое решение проиллюстрировано на фиг. 10, где рассмотрен пример вышеупомянутой частичной трансмиссии 80.

Представляется очевидным, что передаточные устройства, схематично проиллюстрированные на фиг. 21-25, являются обратимыми, то есть может быть выбрано обратное направление передачи сил так, что выходные валы 309 и 310 будут использованы в качестве приводных валов, а приводное коническое фрикционное колесо 301 будет использовано в качестве выходного конического фрикционного колеса.

Как можно заключить из рассмотрения вариантов осуществления предлагаемого изобретения, проиллюстрированных на фиг. 1, 4, 8 и 9, а также на фиг. 14-17, каждое из показанных на вышеуказанных чертежах передаточных устройств с плавным регулированием передаточного отношения герметизировано в направлении его подшипников с помощью уплотнений 70 (показаны только для примера). При таком техническом решении, как известно из данной отрасли, имеется отдельная заполненная жидкостью камера, в которой размещаются конические фрикционные колеса и соединительный элемент. В рассматриваемых здесь в иллюстративных целях вариантах осуществления предлагаемого изобретения в качестве вышеуказанной жидкости предпочтительно используется «силиконовое масло », в котором предпочтительно приблизительно от 10 до 30 мол.% метильных групп в молекуле полидиметилсилоксана замещены фенильными группами, и вязкость которого при температуре 25 °С составляет предпочтительно приблизительно 200 мм ² /с. Однако может быть использована также любая другая жидкость, у которой кривая зависимости ее физических и химических параметров от температуры является стабильной относительно соответствующих температурных характеристик минеральных масел и/или располагается между градиентами минеральных масел и градиентами силиконового масла в отношении температурно-зависимых градиентов сжатия и/или температурно-зависимых градиентов вязкости.

Температурные характеристики жидкостей, взятых для примера, и/или жидкостей, описанных выше, показаны на фиг. 26 в логарифмическом представлении, при этом пунктирной линией 89а показана характеристика минеральных масел, а пунктирной линией 89b показана характеристика силиконового масла. При использовании этих жидкостей гарантируется образование жидкостной перемычки в зазоре между беговыми поверхностями конических фрикционных колес 4, 5, 51, 55, 81, 82, 91, 92, 104, 105, 203, 204, 301, 302 и 303 и поверхностями используемых в качестве соединительных элементов фрикционных колец 7, 54, 83, 93, 107, 205, 304 и 305. Существование такого зазора, когда компоненты выполнены из металла, может быть обнаружено, например, с помощью электрических измерений. При этом экспериментально установлено, что этот зазор образуется только после нескольких проворачиваний, то есть после распределения жидкости, так что сжимаемость и вязкость жидкости должны выбираться надлежащим образом в соответствии с размером зазора. В таком случае размеры компонентов стягивающих механизмов и/или механизмов давления выбираются таким образом, чтобы в рабочих условиях было обеспечено поддержание соответствующего зазора.

В целях обеспечения равномерного поверхностного давления для разных рабочих дорожек и, следовательно, для разных радиусов конических фрикционных колес 4, 5, 51, 55, 81, 82, 91, 92, 104, 105, 203, 204, 301, 302 и 303 беговая поверхность 12 каждого из вышеуказанных конических фрикционных колес предпочтительно выполняется имеющей свойства, изменяющиеся в осевом направлении. В рассматриваемых в настоящем описании иллюстративных примерах осуществления предлагаемого изобретения это условие реализуется созданием канавок разной ширины (на чертежах не показаны). В альтернативных вариантах осуществления предлагаемого изобретения беговые поверхности конических фрикционных колес могут выполняться, например, с изменяющейся в осевом направлении шероховатостью.

Поверхности используемых в качестве соединительных элементов фрикционных колец 7, 54, 83, 93, 107, 205, 304 и 305 в предпочтительных вариантах осуществления предлагаемого изобретения в целях контролирования поперечных сил, оказываемых жидкостью в зазорах между беговыми поверхностями конических фрикционных колес 4, 5; 51, 55, 81, 82, 91, 92, 104, 105, 203, 204, 301, 302 и 303 и поверхностями используемых в качестве соединительных элементов фрикционных колец 7; 54, 83, 93, 107, 205, 304 и 305, как это показано в иллюстративных целях на фиг. 27а, 27b, 27с, 27d и 27е для фрикционного кольца 71, также снабжаются канавками. Фрикционное кольцо имеет две беговые поверхности: беговую поверхность 72 и беговую поверхность 73, которые, как это объяснялось для фрикционных колец 7 и 54, выполнены с возможностью взаимодействия с поверхностями конических фрикционных колес 4, 5, 51, 55, 81, 82, 91, 92, 104, 105, 203, 204, 301, 302 и 303. В таком случае беговые поверхности 72 и 73 могут иметь разную структуру. Например, особые преимущества обеспечиваются при использовании рубчиков 74 трапецеидального сечения (см. фиг. 27b), поскольку они на остальном материале фрикционного кольца 71 держатся особенно хорошо. В дополнение к этому или в качестве альтернативы могут быть использованы также скругленные канавки (см. фиг. 27b и 27с), благодаря которым можно избежать направленных вовнутрь краев в диаметрально противоположной поверхности. Скругленные края 75 также представляются составляющими преимущество с точки зрения распределения масляной пленки и/или поверхностного давления. Скругленные углы канавок 76 (см. фиг. 27b, 27с и 27d), напротив, помогают избежать возникновения зарубок на дне канавки при нагрузке. Могут использоваться также рубчики практически квадратного сечения (см. фиг. 27с). Кроме того, могут быть использованы также рубчики 79 выпуклого круглого сечения, показанные на фиг. 27d и 27е.

Канавки такого типа на поверхностях конических фрикционных колес и поверхностях фрикционных колец в зависимости от конкретного варианта осуществления предлагаемого изобретения могут быть выполнены идентичными и/или различающимися. В частности, плотность распределения канавок и/или рубчиков может варьироваться по поверхности, в частности, в осевом направлении. Поверхностное давление и/или распределение поверхностного давления может варьироваться и/или быть установленным надлежащим образом даже вдоль конической поверхности, и/или может быть надлежащим образом отрегулирована толщина масляной пленки. В частности, форма поперечного сечения канавки в рассматриваемом случае является фактором, в значительной мере определяющим количество масла, вытекающего из зоны контакта конкретных компонентов передаточного устройства.

Кроме того, в предпочтительных вариантах осуществления фрикционное кольцо имеет поперечное сечение выпуклого профиля, так что несмотря на наличие зазора максимальная площадь контакта может быть обеспечена за счет герцевского натяжения.

Коническое фрикционно-кольцевое передаточное устройство, иллюстрируемое на фиг. 28 и 29, включает два конических фрикционных колеса 403 и 404, которые располагаются на параллельных осях 401 и 402, соответственно, с некоторым радиальным отстоянием и с противоположной ориентацией конусов, имеющих одинаковые углы при вершине. С охватом конического фрикционного колеса 403 и с прохождением через зазор между беговыми поверхностями конических фрикционных колес 403 и 404 и заполнением этого зазора располагается фрикционное кольцо 405, которое удерживается в обойме 406.

Обойма 406 включает раму, которая образована двумя крейцкопфами 407 и 408 и двумя закрепленными на них параллельными стержнями 409 и 410. Эти стержни 409 и 410 располагаются параллельно осям 401 и 402 и одновременно образующим конических фрикционных колес 403 и 404, наклоненных под углом конусности, и являются несущими элементами для исполнительного мостика 411, имеющего две шпильки 412, которые ориентированы навстречу друг другу, при этом на каждой из них установлено по направляющему ролику 413. Эти направляющие ролики 413 выполнены с возможностью взаимодействия с фрикционным кольцом 405 с обеих сторон, и с их помощью обеспечивается необходимое осевое направление.

Крейцкопф 407 имеет вертикально ориентированную ось вращения 114, которая проходит через его середину, при этом обеспечена возможность поворота всей обоймы 406 вокруг этой оси. Для этой цели другой крейцкопф 408 находится в соединении с поперечным приводом 415 (подробности его устройства не показаны) и исполнительным двигателем 416.

Ось вращения 414 лежит в рассматриваемом иллюстративном примере осуществления предлагаемого изобретения и в примерах, рассматриваемых далее, в плоскости, задаваемой осями вращения конических фрикционных колес 403 и 404. Кроме того, она может лежать также в плоскости, параллельной ей, или в плоскости, пересекающейся с ней под острым углом.

При повороте обоймы 406 на малые углы фрикционный привод производит осевое регулирование исполнительного мостика 411 и, следовательно, производит изменение передаточного отношения конических фрикционных колес. Эта операция требует весьма небольшого расхода энергии.

Для обеспечения предварительного натяжения предусмотрена пружина 417, которая расположена на поперечном приводе 415, с помощью которого обеспечивается предварительное натяжение к обойме 406. Благодаря такому предварительному натяжению обеспечивается такое положение, при котором в случае поломки исполнительного двигателя 416 и/или выхода из строя электроники, от которой этот исполнительный двигатель 416 получает управление, обеспечивается поворот обоймы 406 на заданный угол по отношению к плоскости, определенной осями вращения конических фрикционных колес 403 и 404. Как уже известно, при этом обеспечивается перемещение фрикционного кольца вдоль конических поверхностей за счет вращения конических фрикционных колес 403 и 404.

В этом случае установка пружины 417 осуществляется таким образом, что обеспечивается предварительно заданный угол, а следовательно, и предварительно заданная скорость перемещения и/или скорость регулирования, так что не происходит перегрузки приводного двигателя в отношении исполнительного двигателя 416 даже в случае выхода системы из строя.

Кроме того, в рассматриваемом иллюстративном примере осуществления предлагаемого изобретения на исполнительном мостике 411 предусмотрено наличие наклонной площадки 418, которая является ответным элементом для клинообразного элемента 419, прикрепленного к корпусу передаточного устройства посредством пружины 420. Посредством пружины обеспечивается оказание противодействия силе, с которой действует пружина 417, так что обеспечивается удержание фрикционного кольца на определенной рабочей дорожке в случае выхода из строя исполнительного двигателя 416 и/или другого компонента исполнительного механизма. В других вариантах осуществления предлагаемого изобретения можно обойтись без этого узла и/или без пружины 417.

В рассматриваемом иллюстративном примере осуществления предлагаемого изобретения пружины 417 и 420 выбираются таким образом, чтобы силы, развиваемые исполнительным двигателем 416, и/или силы трения в конических фрикционных колесах 403 и 404 были без каких-либо дополнительных средств больше, чем силы этих пружин.

Передаточное устройство, показанное на фиг. 30, по существу, аналогично передаточным устройствам, проиллюстрированным на фиг. 28 и 29, так что можно обойтись без более подробного объяснения. Это передаточное устройство тоже включает два конических фрикционных колеса, из которых показано пунктирной линией только одно - коническое фрикционное колесо 421. В этом передаточном устройстве тоже предусмотрена обойма - обойма 422, выполненная с возможностью удержания исполнительного мостика (не показан) для фрикционного кольца (не показано) и возможностью поворота вокруг оси вращения 423. В рассматриваемом иллюстративном примере осуществления предлагаемого изобретения ось вращения 423 располагается приблизительно на уровне середины конуса конического фрикционного колеса 421.

При таком техническом решении тоже имеются исполнительные средства, в состав которых входит активируемый исполнительный орган в виде исполнительного электродвигателя, и/или гидравлического рабочего органа, или другого исполнительного приводного средства и устройства защиты. В таком случае устройство защиты имеет пружину 424, которая прикреплена к корпусу 425 передаточного устройства и выполнена с возможностью обеспечения предварительного натяжения обоймы 422 таким образом, что, когда активируемый исполнительный орган по какой-либо причине не задействован, она настроена с некоторым небольшим углом к оси конического фрикционного колеса 421. При таком техническом решении, таким образом, в режимах нормальной работы обеспечивается удержание обоймы 422 с некоторым предварительно установленным натяжением.

В отличие от иллюстративных примеров осуществления предлагаемого изобретения, показанных на фиг. 28 и 29, в рассматриваемой конструкции имеется стопор 427, подпружиненный с помощью пружины 426. Пружина 426 развивает силу противодействия при набегании фрикционного кольца на стопор 427, так что обойма 422 настраивается на силу пружины 424, и прокатывание фрикционного кольца осуществляется по заданной безопасной (аварийной) рабочей дорожке.

Передаточное устройство, показанное на фиг. 30, по существу, аналогично передаточному устройству, схематично проиллюстрированному на фиг. 30, хотя из этого варианта передаточного устройства исключен стопор 427. Поэтому при описании этого иллюстративного примера используются одинаковые для аналогичных компонентов числовые обозначения позиций.

В зависимости от конкретного варианта осуществления рассматриваемого иллюстративного примера осуществления предлагаемого изобретения в качестве стопора может быть использована обойма 422. Однако было экспериментально установлено, что в результате надлежащей адаптации поверхностей фрикционного кольца фрикционное кольцо испытывает крутящий момент, обусловленный вращательным движением двух конических фрикционных колес, и этот крутящий момент стремится закрутить фрикционное кольцо вокруг оси, которая лежит в плоскости, заданной осями вращения двух конических фрикционных колес, и ориентирована перпендикулярно зазору между беговыми поверхностями этих двух конических фрикционных колес. Это крутящий момент, очевидно, вызван неодинаковостью площадей контактных площадок между рабочей поверхностью фрикционного кольца и беговой поверхностью каждого из двух конических фрикционных колес, а также неодинаковостью радиусов этих контактных площадок, и направление его вращения зависит от направления вращения конических фрикционных колес.

Под действием такого крутящего момента ненаправляемое фрикционное кольцо стремится к перемещению в определенном направлении вдоль зазора между беговыми поверхностями двух конических фрикционных колес. Это верно также в случае фрикционного кольца, направляемого посредством обоймы и/или исполнительного мостика, при условии, что обойма и/или исполнительный мостик установлен с возможностью плавного перемещения, и в отсутствие других действующих на них сил.

Величина это крутящего момента варьирует вдоль регулируемой дорожки в зависимости от конкретного исполнения поверхности фрикционного кольца.

В варианте осуществления предлагаемого изобретения, схематично проиллюстрированном на фиг. 31, использована пружина 424, которая может выбираться таким образом, чтобы ее сила компенсировала крутящий момент при определенной скорости на конкретной рабочей дорожке, которая затем используется в качестве безопасной (аварийной) рабочей дорожки. За пределами этой безопасной рабочей дорожки крутящий момент, возникающий под действием трения, преобладает, так что происходит смещение фрикционного кольца по направлению к безопасной рабочей дорожке, в то время как с другой стороны преобладает сила пружины 424, так что в этом отношении обеспечивается также такое состояние, при котором происходит смещение фрикционного кольца по направлению к безопасной рабочей дорожке. На фиг. 31 в качестве примера показана безопасная рабочая дорожка 428.

На фиг. 32 представлен конкретный вариант осуществления передаточного устройства по предлагаемому изобретению в соответствии с техническим решением, схематично проиллюстрированным на фиг. 31. Это передаточное устройство используется для привода задних колес транспортного средства.

Имеется гидравлический элемент сцепления или гидравлический преобразователь 430, который располагается с одной стороны (передней) относительно конического фрикционно-кольцевого передаточного устройства 429 как такового, а также планетарный механизм 431, который располагается с другой стороны (задней) относительно конического фрикционно-кольцевого передаточного устройства 429 как такового. Выходной вал 432 одновременно является валом приводного конического фрикционного колеса 433, с помощью которого осуществляется привод посредством фрикционного кольца 434, выходного конического фрикционного колеса 435, на выходном валу 436 которого установлена шестерня 437, находящаяся в зацеплении со свободновращающимся зубчатым колесом 440, которое установлено на выходном валу 439 трансмиссии. Этот выходной вал 439 трансмиссии ориентирован соосно с выходным валом 432 и установлен с вхождением в него с возможностью свободного вращения.

Имеется шестерня 441, которая выполнена заодно с зубчатым колесом и образует центральную шестерню планетарного механизма 431. Центральная шестерня 441 находится в зацеплении с группой планетарных шестерен (сателлитов) 442, которые установлены на водиле 443, установленном с возможностью вращения вокруг выходного вала 439 трансмиссии. Водило 443 имеет выступ, который образует внутреннее пространство в виде цилиндрической области, которой охватывается магнитное колесо 444, находящееся в зацеплении с группой планетарных шестерен (сателлитов) 442 и зафиксировано на выходном валу 439 трансмиссии посредством продольных зубцов 445.

Кроме того, в планетарном механизме 431 предусмотрен пластинчатый элемент сцепления 446, выполненный с возможностью осуществления соединения выходного вала 439 трансмиссии с внутренним зубчатым колесом 444. Наконец, имеется тормозной элемент 446, который предназначен для приложения торможения к образующему цилиндрическую область выступу водила 443. При приведении в действие пластинчатого элемента сцепления происходит включение привода для движения в переднем направлении. Если же приводится в действие тормозной элемент 446, то происходит фиксирование водила 443, результатом чего является изменение направления вращения выходного вала 439 трансмиссии на противоположное, то есть включение привода для движения в заднем направлении.

Как очевидным образом показано на фиг. 32, приводное коническое фрикционное колесо 433 охвачено фрикционным кольцом 434, у которого внутренняя рабочая поверхность находится в фрикционном взаимодействии с беговой поверхностью 415 приводного конического фрикционного колеса 433, а внешняя рабочая поверхность - в фрикционном взаимодействии с беговой поверхностью 451 выходного конического фрикционного колеса 435.

Два конических фрикционных колеса: приводное коническое фрикционное колесо 433 и выходное коническое фрикционное колесо 435 могут иметь, как это имеет место в рассматриваемом примере, разные диаметры, благодаря чему при необходимости в последующем выходе может быть сохранена ступень передачи. Из соображений получения более легкой конструкции приводное коническое фрикционное колесо 433 и выходное коническое фрикционное колесо 435 могут быть выполнены полыми, то есть достаточно, чтобы их конструкция обеспечивала наличие работоспособных беговых поверхностей 415 и 451 соответственно.

В рассматриваемой конструкции обеспечивается удержание фрикционного кольца 434 в обойме 422, которая установлена с возможностью поворота вокруг оси вращения 423 в точке 452. В обойме 422 удерживаются два параллельных стержня 453, угол наклона которых равен углу конусности конических фрикционных колес 433 и 435. Эти стержни 453 являются направляющими элементами для исполнительного мостика 454, в котором установлено с возможностью скольжения фракционное кольцо 434.

На корпусе 425 передаточного устройства установлен предназначенный для регулирования обоймы 422 исполнительный валик 455, который находится в соединении с исполнительным двигателем или исполнительным электромагнитом (на чертеже не показаны) в качестве активируемого исполнительного органа и находится в контакте с обоймой 422. На противоположном от исполнительного валика 455 конце обоймы 422 установлена исполнительная пружина 424.

Представляется очевидным, что исполнительный мостик 454 вовсе не обязательно должен быть в конструкционном отношении реализован в виде мостика. Он может иметь любое конструкционное решение, обеспечивающее его расположение параллельно осям конических фрикционных колес и возможность выполнять функцию направляющего элемента для фрикционного кольца 434. Аналогичное утверждение справедливо также в отношении обоймы 422, которая вместо обоймы как таковой в конструкционном понимании может представлять собой также любую другую конструкцию, обеспечивающую удержание исполнительного мостика 454. Кроме того, конструкция рассматриваемого передаточного устройства 429 включает уплотнительные элементы 70, с помощью которых осуществляется герметизация полостей, содержащих жидкость. Следует добавить также, что при работе рассматриваемого передаточного устройства 429 между беговыми поверхностями конических фрикционных колес 433 и 435 и рабочими поверхностями фрикционного кольца 434 обеспечивается наличие зазора.

Как уже указывалось выше, возможны технические решения, обходящиеся без подпружиненного стопора. Вместо этого может быть использован жесткий стопор, например, как при техническом решении, схематично проиллюстрированном на фиг. 33. В остальных аспектах это техническое решение, по существу, аналогично иллюстративным примерам осуществления передаточного устройства по предлагаемому изобретению, рассмотренным выше, поэтому более подробное объяснение сути данного технического решения не является необходимым. Как и в ранее рассмотренных примерах, в рассматриваемом передаточном устройстве имеется фрикционное кольцо 460, расположенное с охватом конического фрикционного колеса 461 и установленное с обеспечением взаимодействия с исполнительным мостиком 462 и обоймой, включающей два стержня 463 и выполненной с возможностью поворота вокруг оси вращения 464, как схематично проиллюстрировано на фиг. 33. В остальном принцип работы и/или конструкционное решение рассматриваемого передаточного устройства является, по существу, тождественным принципу работы и/или конструкционному решению любого из передаточных устройств, проиллюстрированных выше на фиг. 1-5, 28 и 29 и/или 32. В отличие от передаточного устройства, схематично проиллюстрированного на фиг. 30, передаточное устройство, схематично показанное на фиг. 33, не включает подпружиненного стопора. В рассматриваемом иллюстративном примере осуществления передаточного устройства по предлагаемому изобретению предусмотрен неподвижный конечный стопор 466, который находится на корпусе 465 и предназначается для ограничения безопасной беговой дорожки. В рассматриваемом случае средство безопасности снабжено органом (на чертеже не показан), выполненным с возможностью приложения к обойме крутящего момента, направленного на ее поворот вокруг оси вращения 464 в направлении, показанном стрелкой 467. Этот орган может быть выполнен, например, в виде пружины, аналогичной пружине 424 в иллюстративном примере осуществления передаточного устройства по предлагаемому изобретению, схематично проиллюстрированном на фиг. 30, или же надлежащий крутящий момент может обеспечиваться при вращении рабочей пары конических фрикционных колес и/или фрикционного кольца 460. При достижении фрикционным кольцом 460 неподвижного конечного стопора 466 возникает противодействие крутящему моменту, действующему на поворот обоймы в направлении стрелки 467, так что происходит ориентирование фрикционного кольца 460 перпендикулярно плоскости, образуемой осями конических фрикционных колес. Если величина этого противодействующего крутящего момента превосходит величину крутящего момента, действующего на поворот обоймы в направлении стрелки 467, то это приводит к тому, что фрикционное кольцо 460 покидает эту безопасную рабочую дорожку, результатом чего является уменьшение противодействующего крутящего момента до нуля, следствием чего является возобновление действия крутящего момента, действующего на поворот обоймы в направлении стрелки 467, а при таком повороте обоймы происходит возвращение фрикционного колеса 460 на его безопасную рабочую дорожку.

Техническое решение, схематично иллюстрируемое на фиг. 34, по существу, аналогично техническому решению, схематично проиллюстрированному на фиг. 33, и аналогичным компонентам присвоены одинаковые числовые обозначения позиций. При этом отличие передаточного устройства, схематично проиллюстрированного на фиг. 34, от ранее рассмотренного передаточного устройства, схематично проиллюстрированного на фиг. 33, состоит в том, что оно включает стопор 469, который выполнен с возможностью регулирования его положения посредством валика 468, так что обеспечивается возможность свободного выбора безопасной рабочей дорожки. Вместо стопора 469 может быть использован, как это показано в варианте, схематично проиллюстрированном на фиг. 35, держатель 470, который выполнен с возможностью свободного следования за смещением фрикционного кольца 460 при нормальной работе и используется только в случае необходимости обеспечения безопасности для регулирования и/или установки положения фрикционного кольца 460. Такой держатель 470 может использоваться также в качестве дополнительного удерживающего средства для фиксирования фрикционного кольца 460 в желаемом положении в определенных режимах работы. При таком техническом решении обеспечивается надежная установка и поддержание постоянного передаточного отношения, что может составлять преимущество, например, в режимах разгона (до достижения высокой скорости) и/или запуска.

Представляется очевидным, что применение стопоров рассмотренных выше типов, независимо от того, являются они фиксированными на корпусе, или же выполненными с возможностью смещения, и/или дополнительных исполнительных органов рассмотренных выше типов, и/или дополнительных удерживающих средств рассмотренных выше типов также составляет преимущество независимо от остальных признаков предлагаемого изобретения. Кроме того, определение конечных положений соединительного элемента и/или фрикционного кольца может осуществляться посредством чувствительного элемента, в частности электрического. При таком техническом решении обеспечивается скорое и надежное определение некоторых аномальных рабочих состояний, в частности дефектов трансмиссии. В частности, стопоры рассмотренных выше типов могут быть выполнены с возможностью взаимодействия с обоймой или аналогичным конструкционным узлом, а не с фрикционным кольцом или исполнительным мостиком. Кроме того, возможно использование стопоров рассмотренных выше типов, в частности, для задания других рабочих дорожек. Кроме того, имеется возможность осуществления направляющего воздействия на исполнительный мостик 462, используемый в рассмотренном выше иллюстративном примере осуществления передаточного устройства по предлагаемому изобретению, показанному на фиг. 34 и 35, посредством валика 468 и/или соответствующего исполнительного органа - стопора 469 или держателя 470. Для этой цели в каждом случае между соответствующим исполнительным органом - стопором 469 или держателем 470 с одной стороны и исполнительным мостиком 462 с другой стороны предусмотрен достаточный люфт, так чтобы в результате смещения соответствующего исполнительного органа - стопора 469 или держателя 470 сначала имело бы место изменение угла обоймы 463, а затем происходило бы соответствующее смещение оси вращения фрикционного кольца 460, после чего следовало бы перемещение соответствующего исполнительного органа - стопора 469 или держателя 470.

Поскольку важное значение имеет угол настройки фрикционного кольца 460 без внешнего вмешательства, в рассматриваемом иллюстративном варианте осуществления предлагаемого изобретения составляет преимущество с точки зрения установки угла обоймы 463 реализация предварительного натяжения с помощью пружины, установленной между корпусом и обоймой 463, как это показано, например, на фиг. 31, так что люфт между исполнительным мостиком 463 с одной стороны и соответствующим исполнительным органом - стопором 469 или держателем 470 с другой стороны не стал причиной непредумышленного изменения угла установки обоймы 463.

Кроме того, на корпусе 465 могут быть выполнены конечные стопорные элементы, как это имеет место для иллюстративного варианта осуществления передаточного устройства по предлагаемому изобретению, проиллюстрированного на фиг. 33, при этом вышеуказанные конечные стопорные элементы располагаются таким образом, что обеспечивается ориентирование оси вращения фрикционного кольца 460 параллельно осям вращения конических фрикционных колес, результатом чего является прекращение дальнейшего перемещения фрикционного кольца 460. При таком техническом решении обеспечивается предотвращение полного разрушения передаточного устройства при выходе из строя средства позиционирования фрикционного кольца. Кроме того, в этих местах могут быть установлены датчики, обеспечивающие индикацию соответствующего положения исполнительного мостика 462.

На фиг. 36 проиллюстрирован альтернативный вариант регулирования положения фрикционного кольца, который является чрезвычайно экономически эффективным. В рассматриваемом варианте направляющее воздействие на фрикционное кольцо 480 обеспечивается только с одной стороны посредством удерживающего элемента 481. Он расположен на стороне подхода, так что в состоянии, схематично проиллюстрированном на чертеже, определенное поперечное сечение фрикционного кольца 480 после удерживающего элемента 481 сначала попадает в зазор между беговыми поверхностями конических фрикционных колес 482 и 483, затем совершает частичное обегание конического фрикционного колеса 482, после чего снова возвращается к удерживающему элементу 481. Удерживающий элемент 481 установлен на валике 484, при этом удержание фрикционного кольца 480 в выемке удерживающего элемента 481 осуществляется с достаточным люфтом, так что обеспечивается возможность углового смещения оси вращения фрикционного кольца 480 за пределы плоскости, задаваемой осями вращения конических фрикционных колес, благодаря чему обеспечивается возможность смещения и перемещения, следующего перемещению удерживающего элемента 481 без внешнего вмешательства. В альтернативном варианте можно обойтись без люфта в месте взаимодействия фрикционного кольца 480 и удерживающего элемента 481: вместо этого последний может быть выполнен имеющим степень свободы вращательного движения в плоскости чертежа фиг. 36 относительно исполнительного органа, выполненного в виде валика 484, результатом чего является возможность осуществления направляющего воздействия на фрикционное кольцо 480, по существу, без люфта в месте его взаимодействия с удерживающим элементом 481.

Если фрикционное кольцо 480 выполнено таким образом, что оно испытывает крутящий момент, действующий перпендикулярно оси его вращения, то может быть обеспечено такое положение, когда удерживающий элемент оказывает на фрикционное кольцо 480 направляющее воздействие только с одной стороны с помощью упора 485, который обеспечивает противодействие этому крутящему моменту и в зависимости от желаемого смещения перемещается прочь от фрикционного кольца 480, так что вращательное движение фрикционного кольца 480 без внешнего вмешательства происходит вокруг оси, проходящей через плоскость, задаваемую осями вращения конических фрикционных колес 482 и 483, и оно смещается, пока не достигнет направляющего элемента, и в этом положении снова происходит надлежащее ориентирование фрикционного кольца 480, или же ось вращения фрикционного кольца 480 совершает поворот таким образом, что движется по направлению к нему, так что происходит смещение фрикционного кольца 480 прочь от направляющего элемента, до тех пор пока он снова не начнет следовать за ним, и фрикционное кольцо 480 совершает обратный поворот по направлению к его оси вращения под действием собственного крутящего момента, пока снова не достигнет направляющего элемента.

В последнем рассмотренном техническом решении фрикционному кольцу 480 предоставляется особенно большой люфт, так что для него обеспечивается широкая возможность саморегулируемости и перемещения без внешнего вмешательства, благодаря чему достигается минимизация потерь на трение.