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WO2009122109A2 - Boite de vitesse pour vehicule hybride - Google Patents

Boite de vitesse pour vehicule hybride Download PDF

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WO2009122109A2
WO2009122109A2 PCT/FR2009/050465 FR2009050465W WO2009122109A2 WO 2009122109 A2 WO2009122109 A2 WO 2009122109A2 FR 2009050465 W FR2009050465 W FR 2009050465W WO 2009122109 A2 WO2009122109 A2 WO 2009122109A2
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WO
WIPO (PCT)
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gear
pinion
shaft
ratio
meshing
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/FR2009/050465
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English (en)
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WO2009122109A3 (fr
Inventor
Frederic Cheze
Jean-Luc Butot
Jacques Hilaire
Raymond Bellarbre
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
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Publication date
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Publication of WO2009122109A3 publication Critical patent/WO2009122109A3/fr
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    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to gearboxes used in hybrid motor vehicles equipped with a heat engine and an electric machine for propelling the vehicle.
  • gearboxes of hybrid motor vehicles include one or more clutches to allow a transition of speeds under torque.
  • These clutches can be of the dry or wet friction clutch type, switching clutch or magnetic clutch.
  • the parallel shaft gearbox for a hybrid motor vehicle which is intended to be connected to a heat engine of the vehicle by a flywheel and to an electric machine by a rotor, comprises a first gear train. epicyclic whose first element of rotation is connected to the flywheel and a second rotational member is connected to a primary shaft.
  • This gearbox comprises a second epicyclic gear train connected to the primary shaft by a first rotation element, to said rotor by a second rotation element and to said first epicyclic gear train a third rotation element.
  • the gearbox is devoid of clutch and shifting under torque is established, in particular, by a single electric machine.
  • this comprises an intermediate shaft which is parallel to said primary shaft and which is provided with a fixed mounted pinion gear meshing with a gear gear mounted on the third element second epicyclic gear train, a free mounted pinion meshing with a pinion gear of the first epicyclic gear train, and a synchronizer adapted to engage a dog clutch connected to a housing.
  • Such a system makes it possible to block a rotation element of the second epicyclic gear train, which makes it possible to use the vehicle in electrical mode, that is to say to exclusively use the electric machine to propel the vehicle. Moreover, thanks to this system, the engine can be started while driving.
  • the gearbox comprises a differential member for driving the wheels and a main secondary shaft provided with a first gear ratio gear meshing with said gear gear of the second gear train epicyclic, a second gear ratio gear meshing with a gear ratio gear of the first epicyclic gear train, and a pinion meshing with a ring of said differential.
  • the primary shaft comprises for example at least one gear gear
  • said gearbox comprises an auxiliary secondary shaft provided with at least one gear gear meshing with said speed gear of the primary shaft, and a pinion gear meshing with the differential ring.
  • the main secondary shaft may further include a first gear gear meshing with said gear gear of the first epicyclic gear train and a fifth gear gear meshing with said gear ratio gear.
  • the auxiliary secondary shaft may comprise a seventh gear ratio gear meshing with a first gear gear of the primary shaft and a gear gear of third gear ratio meshing with each other. with a second gear ratio of the primary shaft.
  • the compound gear of the idler gear and the gear gear of the second epicyclic gear train has a tooth ratio different from that of the gear gear of the first gear wheel.
  • intermediate shaft and the pinion gear of the first epicyclic gear train are intermediate shaft and the pinion gear of the first epicyclic gear train.
  • FIG. 1 is a schematic view of a gearbox according to the invention.
  • FIG. 2 is a schematic transverse representation of the shafts of a gearbox according to the invention.
  • FIG. 1 there is shown a schematic view of a gearbox 1.
  • This gearbox 1 comprises a primary shaft 2, a main secondary shaft 3, an auxiliary secondary shaft 4 and an intermediate shaft 5. Said shafts 2 to 5 are mounted in parallel with each other.
  • the primary shaft 2 is connected at its first end to a drive shaft 6 which comes from the engine of the vehicle.
  • the driving shaft 6 rotates a flywheel 7.
  • the second end of the primary shaft 2 is connected to an electric machine 8.
  • the electrical machine 8 is adapted to drive in rotation a rotor 9, denoted gearbox input shaft 9, which comprises a fixed mounted drive gear 10.
  • the primary shaft 2 can be driven by the heat engine via a first gear train 1 1 of epicyclic gears, denoted primary planetary gear 1 1.
  • the primary planetary gear 1 1 comprises a satellite gate 12, noted input shaft of the primary planetary gear, at least one satellite 13, an outer ring 14 and a sun gear 15, denoted solar pinion.
  • the primary planetary gear comprises three satellites 13.
  • the satellite carrier 12 is fixedly mounted on the flywheel 7 and rotates at least one satellite 13.
  • the satellite 13 is rotatably mounted on said satellite carrier 12 and also meshes with the outer ring 14.
  • the outer ring 14 comprises, from left to right in FIG. 1, a pinion 16 of fixed mounted connection and a pinion 17 of the first speed ratio also mounted fixed.
  • the primary shaft 2 comprises on its first end the fixed mounted solar gear 15 which is located in the center of the primary planetary gear 11 and which meshes with the satellite 13.
  • the primary shaft 2 comprises on its central part, and left to right, a gear 18 of seventh speed ratio and a gear 19 of third gear ratio. Said gear gears 18, 19 are mounted fixed.
  • the primary shaft 2 can also be driven by the electrical machine 8 via a second epicyclic gear train 20, referred to as the secondary sun gear 20.
  • the secondary sun gear 20 comprises a satellite carrier 21, noted as a shaft. input of the secondary sun gear 20, at least one satellite 22, an outer ring 23 and a sun gear 26, denoted sun gear 26.
  • the secondary sun gear comprises three satellites 22.
  • An output shaft 24 of the secondary planetary gear comprises on its left end a pinion 25 of fixed mounted connection and on its right end the pinion 26 solar mounted also fixed.
  • the pinion 25 is adapted to be rotated by means of a chain 27. This chain 27 is driven by the pinion 10 of the drive shaft 9 input gearbox.
  • the sun gear 26 is placed in the center of the secondary sun gear 20 and meshes with at least one satellite 22.
  • the satellite 22 is rotatably mounted on the satellite door 21 and also meshes with the outer ring 23.
  • the outer ring 23 comprises a pinion gear 28 of fifth gear mounted fixed.
  • the planet carrier 21 is fixedly mounted on the second end of the primary shaft 2 and rotates at least one satellite 22.
  • the main secondary shaft 3 is an output shaft of the gearbox 1 and is capable of driving the wheels of the vehicle via a differential member 30.
  • the differential member 30 comprises a body 31 supporting a ring 32.
  • This body 31 of the differential drives two shafts 33 and 34 each connected to a vehicle wheel.
  • the shafts 33 and 34 respectively comprise an end rotatably mounted in a bore of the body 33 of the differential and a rotatably mounted end for driving a wheel of the vehicle.
  • the main secondary shaft 3 is provided with a driving pinion meshing with the ring gear 32 of the differential.
  • This shaft 3 is provided, from left to right, a pinion 36 of fifth speed ratio and a pinion gear 37 of the first gear ratio.
  • Sprockets 36 and 37 respectively of fifth and first gear ratio are mounted free in rotation.
  • the gear gear 37 of first gear ratio is also used for the reverse gear of the vehicle.
  • a bidirectional synchronizer 38 is mounted on a synchronizer body attached to the main secondary shaft 3 by means of splines. The bidirectional synchronizer 38 is located between the fifth speed gear 36 and the gear gear 37 of the first gear ratio.
  • This synchronizer 38 is provided with a player which can take exclusively three positions: a neutral position, a synchronized position on one side to engage the pinion gear 36 of the fifth speed ratio and a synchronized position on the other side to engage the pinion gear 37 of the first gear ratio.
  • the gear gear 36 of the fifth gear ratio meshes with the pinion gear 28 of the fifth speed ratio of the outer ring gear 23 of the secondary gear train 20.
  • the pinion gear 37 of the first gear ratio meshes with the pinion 17 of the first gear ratio. speed of the outer ring gear 14 of the primary sun gear 1 1.
  • the auxiliary secondary shaft 4 is also an output shaft of the gearbox 1 and is capable of driving the wheels of the vehicle via the differential member 30.
  • the auxiliary secondary shaft 4 is provided with a pinion 40 which meshes with the ring gear 32 of the differential.
  • This shaft 4 is provided, from left to right, a gear 41 of seventh speed ratio and a gear 42 of third gear ratio.
  • the gears 42 and 41 respectively third and seventh gear ratio are mounted free in rotation.
  • a bidirectional synchronizer 43 is mounted on a synchronizer body attached to the auxiliary secondary shaft 4 by means of splines.
  • the bidirectional synchronizer 43 is located between the gear gear 41 of the seventh gear ratio and the gear 42 of the third gear ratio.
  • This synchronizer 43 is provided with a walkman that can take exclusively three positions: a neutral position, a synchronized position on one side to engage the pinion gear 41 of the seventh speed ratio and a synchronized position on the other side to engage the gear 42 third gear ratio.
  • the pinion 41 of the seventh gear ratio of the auxiliary secondary shaft 4 meshes with the pinion 18 of the seventh speed ratio of the primary shaft 2.
  • the gear gear 42 of the third gear ratio of the auxiliary secondary shaft 4 meshes with the gear gear 19 of the third gear ratio of the primary shaft 2.
  • the intermediate shaft comprises, from left to right, a fixed mounted linkage pinion 44, a bidirectional synchronizer 45 and a pinion 46 of attack mounted freely in rotation.
  • the pinion 44 of connection meshes with the pinion 28 of the fifth speed ratio of the outer ring gear 23 of the secondary sun gear 20.
  • the pinion 46 of engagement meshes with the pinion 16 connecting the outer ring 14 of the train primary planetary 1 1.
  • the bidirectional synchronizer 45 is mounted on a synchronizer body attached to the intermediate shaft by means of splines.
  • This synchronizer 45 is provided with a walkman which can take exclusively three positions: a central position which makes integral the pinion 46 of attack and a clutch 47 clutch, a synchronized position on one side to engage the pinion 46 attack and a synchronized position on the other side to engage the dog clutch 47.
  • a central position which makes integral the pinion 46 of attack and a clutch 47 clutch
  • a synchronized position on one side to engage the pinion 46 attack
  • a synchronized position on the other side to engage the dog clutch 47 When the synchronizer 45 is synchronized on one side with the pinion 46 of attack, it allows to connect the two planetary gear 1 1 and 20.
  • the synchronizer 45 is synchronized on the other side, the player crabote the dog clutch 47 blocker .
  • This dog clutch 47 is fixedly mounted on the housing 48 of the gearbox 1, said housing 48 being also fixed. In this position, the intermediate shaft is connected to the housing 48 and is therefore in a locked position. When the player of the synchronizer is in the central position, it is clutched with the pinion 46 of attack and with the dog 47 blocker, which has the effect of blocking the crowns 13 and 14 respectively of the first 1 1 and second 20 train of epicyclic gears.
  • the gearbox comprises two pinions 41 and 42 respectively of the seventh and third gear ratio of the auxiliary secondary shaft 4 and two pinions 36 and 37. respectively fifth and first gear ratio of the main secondary shaft 3.
  • These four gears represent the four simple speeds of the vehicle.
  • a combination of the four single gear ratios is used to provide three additional gear ratios, referred to as the combined gear ratios.
  • the selection of the different gear ratios is carried out by the players of the synchronizers 38 and 43 of the secondary shafts which engage the pinions 36, 37, 41 and 42 of said secondary shafts.
  • the first simple gear ratio and the reverse gear are obtained by the interconnection of the first gear gear 37 of the main secondary shaft;
  • the second combined speed ratio is obtained by the combination of the interconnection pinion gear 37 of the first gear ratio of the main secondary shaft 3 and the interconnection of gear 42 of the third gear ratio of the auxiliary secondary shaft 4;
  • the fourth combined speed ratio is obtained by the combination of the interconnection pinion gear 36 of the fifth gear ratio of the main secondary shaft 3 and the interconnection of gear 42 of third gear ratio of the auxiliary secondary shaft 4;
  • the fifth gear ratio is obtained by simple interconnection pinion gear 36 fifth gear of the main secondary shaft 3;
  • the sixth combined speed ratio is obtained by the combination of the interconnection of the pinion gear 36 of the fifth ratio of the main secondary shaft 3 and the interconnection of the pinion 41 of the seventh gear ratio of the auxiliary secondary shaft 4;
  • the seventh simple gear ratio is obtained by the interconnection of the gear wheel 41 of the seventh gear ratio of the secondary auxiliary shaft 4.
  • the synchronizers 38 and 43 are in the neutral position and the synchronizer 45 is in the central position. In this case no torque is transmitted to the differential member 30.
  • a portion of the torque supplied by the electrical machine 8 passes, successively, by the satellites 13, the ring gear 14 and the pinion 16 connecting the first epicyclic gear train and by the pinion 46 for driving the intermediate shaft. Another part of the pair passes through the pinions 18 and 19 of the primary shaft 2.
  • the third gear ratio is used for the forward and reverse gear of the vehicle.
  • the torque of the electric machine passes successively through pinion 19 of third speed ratio of primary shaft 2, pinion 42 of third speed ratio, synchronizer 43, auxiliary secondary shaft 4, pinion 40 of attack. and the ring 32 of the differential. Reverse is done using the third gear by turning the machine in the opposite direction to reverse the vehicle.
  • the synchronizers 38 and 43 are in the neutral position and the synchronizer 45 is in the central position.
  • the engine is started when the player of the synchronizer 45 of the intermediate shaft crabotes the dog clutch 47 blocker.
  • the torque of the electric machine transits successively by the rotor 9, the drive pinion 10, the chain 27, the pinion 25 of connection, the output shaft 24 of the secondary sun gear, the pinion 26 solar and the satellites 22 of the secondary sun gear 20, the primary shaft 2, and the sun gear 15, the satellites 13 and the planet carrier 12 of the first epicyclic gear train, and the flywheel 7 and the drive shaft 6 having the effect of starting the engine.
  • the synchronizer player 43 of the auxiliary secondary shaft 4 shuts gear 42 of the third gear ratio of said auxiliary secondary shaft 4. To start the heat engine, it locks the outer ring 14 of the first gear 1 1 and a portion of the engine torque passes through the differential member 30 to propel the vehicle while another portion of the engine torque passes through the motor shaft 6 to start the engine.
  • the synchronizer player 45 of the intermediate shaft engages the drive gear 46 of said intermediate shaft and the four gear ratios 36, 37, 41 and 42 are used.
  • the first gear ratio passes the torque of the heat engine successively by the drive shaft 6, the flywheel 7, the satellite gate 12, the satellite 13 and the outer ring 14 of the first sun gear 1 1, the pinion 17 of the first gear 37, the synchronizer 38, the main secondary shaft 3, the drive gear 35 and the ring gear 32 of the differential.
  • the fifth gear ratio passes the torque of the heat engine successively by the drive shaft 6, the flywheel 7, the satellite gate 12, the satellite 13 and the outer ring 14 of the first sun gear 1 1, pinion 16 of link, the drive gear 46, the synchronizer 45, the intermediate shaft, the pinion 44, the pinions 28 and 36 of the fifth gear ratio. speed, the synchronizer 38, the main secondary shaft 3, the driving pinion 35 and the ring gear 32 of the differential.
  • the third gear ratio passes the torque of the heat engine successively by the drive shaft 6, the flywheel 7, the satellite gate 12, the satellite 13 and the sun gear 15 of the first sun gear 1 1, the primary shaft 2 the third speed gears 19 and 42, the synchronizer 43, the auxiliary secondary shaft 4, the drive pinion 40 and the differential ring gear 32.
  • the seventh gear ratio passes the torque of the heat engine successively by the drive shaft 6, the flywheel 7, the satellite gate 12, the satellite 13 and the sun gear 15 of the first sun gear 1 1, the primary shaft 2 , the gears 18 and 41 of seventh gear ratio, the synchronizer 43, the auxiliary secondary shaft 4, the pinion gear 40 and the ring gear 32 of the differential.
  • the electric machine 8 provides a clutch function by adapting the speed of the drive shafts to bring it closer to that of the motor shaft. Note that the electric machine 8 is also intended to automate the gearbox by controlling the synchronizers 38, 43, and 45 through actuators which can be electric actuators located on the upper part of the gearbox.
  • the electric machine 8 thus makes it possible to synchronize the shafts during shifting to reduce torque failure. It thus allows in combination with the mechanism of the gearbox to ensure the clutch function of the vehicle. It also makes it possible to brake the sun gear of the second epicyclic gear train when using one of the four simple gear ratios.
  • FIG. 2 shows a cross section of gearbox 1 with the main gearing elements described in FIG.
  • the distance between the rotor 9 and the primary shaft 2 is fixed in particular by the chain 27 which drives the driving pinion 10 with the pinion 25 connecting.
  • the distance between the primary shaft 2 and the intermediate shaft 5 is fixed in particular by the meshing of the pinion 28 of fifth gear ratio with pinion gear 44.
  • the distance between the primary shaft 2 and the main secondary shaft 3 is fixed in particular by the meshing of the first gear ratio gears 17 and 37 of the primary and secondary main shafts 2 and 3, respectively.
  • the distance between the main secondary shaft 3 and the axis of rotation of the ring 32 of the differential is fixed in particular by the meshing of the drive pinion 35 with the ring gear 32 of the differential.
  • the distance between the auxiliary secondary shaft 4 and the primary shaft 2 is fixed in particular by meshing the gears 42 and 19 of the third speed ratio of the auxiliary and primary secondary shafts 4 and 2, respectively.
  • the distance between the auxiliary secondary shaft 4 and the axis of the ring gear 32 of the differential is fixed in particular by the meshing of the pinion gear 40 with the ring gear 32 of the differential.

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Abstract

Boîte de vitesses à arbres parallèles pour véhicule automobile hybride, ladite boîte de vitesses étant destinée à être reliée à un moteur thermique du véhicule par un volant moteur (7) et à une machine électrique (8) par un rotor (9), et comprenant un premier train (11) d' engrenages épicycloïdal dont un premier élément (12) de rotation est relié au volant moteur (7) et un deuxième élément (15) de rotation est relié à un arbre (2) primaire, et comprenant un deuxième train (20) d' engrenages épicycloïdal relié à l' arbre (2) primaire par un premier élément (21) de rotation, audit rotor (9) par un deuxième élément (26) de rotation et audit premier train (11) d' engrenages épicycloïdal par un troisième élément (23) de rotation.

Description

Boîte de vitesses pour véhicule hybride
L 'invention concerne les boîtes de vitesses utilisées dans des véhicules automobiles hybrides équipés d'un moteur thermique et d'une machine électrique pour propulser le véhicule.
Actuellement les boîtes de vitesses des véhicules automobiles hybrides comprennent un ou plusieurs embrayages pour permettre un passage des vitesses sous couple. Ces embrayages peuvent être du type embrayage à friction sec ou humide, embrayage à commutation ou embrayage magnétique.
On peut citer par exemple le brevet américain US 6,592,484 et la demande de brevet américain US 2004/0097316 qui décrivent une transmission pour véhicule hybride comprenant un double embrayage. On peut également citer la demande de brevet internationale WO 20071 10721 qui décrit une transmission hybride qui utilise deux machines électriques pour synchroniser les arbres de transmission de couple. Mais l'utilisation de deux machines électriques a un coût économique et entraîne des contraintes de place pour loger les différents organes dans le véhicule. De manière générale, l'embrayage étant fortement sollicité lors de l'utilisation du véhicule, il est considéré comme une pièce d'usure et son remplacement fait partie de l' entretien courant du véhicule. Il est donc intéressant de proposer des boîtes de vitesses aptes à fonctionner sans embrayages et adaptées aux contraintes de coût et de place des véhicules automobiles hybrides.
Un but de l'invention est donc de fournir une boîte de vitesses qui permette de répondre aux besoins évoqués précédemment et, en particulier, de proposer une boîte de vitesses qui fonctionne sans embrayage avec une seule machine électrique. Selon un mode de réalisation, la boîte de vitesses à arbres parallèles pour véhicule automobile hybride, qui est destinée à être reliée à un moteur thermique du véhicule par un volant moteur et à une machine électrique par un rotor, comprend un premier train d' engrenages épicycloïdal dont un premier élément de rotation est relié au volant moteur et un deuxième élément de rotation est relié à un arbre primaire.
Cette boîte de vitesses comprend un deuxième train d' engrenages épicycloïdal relié à l'arbre primaire par un premier élément de rotation, audit rotor par un deuxième élément de rotation et audit premier train d' engrenages épicycloïdal un troisième élément de rotation.
Ainsi, la boîte de vitesses est dépourvue d' embrayage et le passage des vitesses sous couple est établi, notamment, par une seule machine électrique.
Selon une autre caractéristique de la boîte de vitesses, celle-ci comprend un arbre intermédiaire qui est parallèle audit arbre primaire et qui est muni d'un pignon de liaison monté fixe s ' engrenant avec un pignon de rapport de vitesse monté sur le troisième élément du deuxième train d' engrenages épicycloïdal, d'un pignon d' attaque monté libre s' engrenant avec un pignon de liaison du premier train d' engrenages épicycloïdal, et d'un synchroniseur apte à craboter un crabot bloqueur relié à un carter.
Un tel système permet de bloquer un élément de rotation du deuxième train d'engrenages épicycloïdal, ce qui permet d'utiliser le véhicule en mode électrique, c'est-à-dire d'utiliser exclusivement la machine électrique pour propulser le véhicule. Par ailleurs on peut, grâce à ce système, démarrer le moteur thermique en roulant.
Selon encore une autre caractéristique, la boîte de vitesses comprend un organe différentiel d' entraînement des roues et un arbre secondaire principal muni d'un premier pignon de rapport de vitesse s 'engrenant avec ledit pignon de rapport de vitesse du deuxième train d' engrenages épicycloïdal, d'un deuxième pignon de rapport de vitesse s ' engrenant avec un pignon de rapport de vitesse du premier train d' engrenages épicycloïdal, et d'un pignon d' attaque s' engrenant avec une couronne dudit différentiel.
L ' arbre primaire comprend par exemple au moins un pignon de rapport de vitesses, et ladite boîte de vitesses comprend un arbre secondaire auxiliaire muni d' au moins un pignon de rapport de vitesse s 'engrenant avec ledit pignon de rapport de vitesse de l' arbre primaire, et d'un pignon d' attaque s ' engrenant avec la couronne du différentiel.
L ' arbre secondaire principal peut encore comprendre un pignon de premier rapport de vitesse s 'engrenant avec ledit pignon de rapport de vitesse du premier train d' engrenages épicycloïdal et un pignon de cinquième rapport de vitesse s' engrenant avec ledit pignon de rapport de vitesse du deuxième train d' engrenages épicycloïdal, et l' arbre secondaire auxiliaire peut comprendre un pignon de septième rapport de vitesse s' engrenant avec un premier pignon de rapport de vitesse de l' arbre primaire et un pignon de troisième rapport de vitesse s ' engrenant avec un deuxième pignon de rapport de vitesse de l' arbre primaire.
Par exemple, l' engrenage composé du pignon de liaison de l' arbre intermédiaire et du pignon de rapport de vitesse du deuxième train d' engrenages épicycloïdal a un rapport de dents différent de celui de l'engrenage composé du pignon d'attaque de l'arbre intermédiaire et du pignon de liaison du premier train d' engrenages épicycloïdal.
D ' autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique d'une boîte de vitesses selon l' invention ; et
- la figure 2 est une représentation schématique transversale des arbres d'une boîte de vitesse selon l'invention.
Sur la figure 1 , on a représenté une vue schématique d'une boîte 1 de vitesses. Cette boîte 1 de vitesses comprend un arbre 2 primaire, un arbre 3 secondaire principal, un arbre 4 secondaire auxiliaire et un arbre 5 intermédiaire. Lesdits arbres 2 à 5 sont montés en parallèle les uns avec les autres.
L ' arbre 2 primaire est relié par sa première extrémité à un arbre moteur 6 qui provient du moteur thermique du véhicule. L ' arbre moteur 6 entraîne en rotation un volant moteur 7. La deuxième extrémité de l' arbre 2 primaire est reliée à une machine électrique 8. La machine électrique 8 est apte à entraîner en rotation un rotor 9, noté arbre 9 d' entrée de boîte de vitesses, qui comprend un pignon 10 d'attaque monté fixe.
L 'arbre 2 primaire peut être entraîné par le moteur thermique par l'intermédiaire d'un premier train 1 1 d' engrenages épicycloïdal, noté train planétaire primaire 1 1.
Le train planétaire primaire 1 1 comprend un porte satellite 12, noté arbre d'entrée du train planétaire primaire, au moins un satellite 13 , une couronne extérieure 14 et un planétaire 15 , noté pignon 15 solaire.
De préférence, le train planétaire primaire comprend trois satellites 13.
Le porte satellites 12 est monté fixe sur le volant moteur 7 et entraîne en rotation au moins un satellite 13. Le satellite 13 est monté libre en rotation sur ledit porte satellite 12 et s' engrène également avec la couronne extérieure 14.
La couronne extérieure 14 comprend, de gauche à droite sur la figure 1 , un pignon 16 de liaison monté fixe et un pignon 17 de premier rapport de vitesse monté également fixe. L ' arbre 2 primaire comprend sur sa première extrémité le pignon 15 solaire monté fixe qui est situé au centre du train planétaire primaire 1 1 et qui s ' engrène avec le satellite 13. L ' arbre 2 primaire comprend sur sa partie centrale, et de gauche à droite, un pignon 18 de septième rapport de vitesse et un pignon 19 de troisième rapport de vitesse. Lesdits pignons 18, 19 de rapport de vitesse sont montés fixes.
L 'arbre 2 primaire peut également être entraîné par la machine électrique 8 par l'intermédiaire d'un deuxième train 20 d' engrenages épicycloïdal, noté train planétaire secondaire 20. Le train planétaire secondaire 20 comprend un porte satellite 21 , noté arbre d' entrée du train planétaire secondaire 20, au moins un satellite 22, une couronne extérieure 23 et un planétaire 26, noté pignon 26 solaire.
De préférence, le train planétaire secondaire comprend trois satellites 22. Un arbre 24 de sortie du train planétaire secondaire comprend sur son extrémité gauche un pignon 25 de liaison monté fixe et sur son extrémité droite le pignon 26 solaire monté également fixe. Le pignon 25 de liaison est apte à être entraîné en rotation par l'intermédiaire d'une chaîne 27. Cette chaîne 27 est entraînée par le pignon 10 d' attaque de l' arbre 9 d' entrée de boîte de vitesses.
Le pignon 26 solaire est placé au centre du train planétaire secondaire 20 et engrène au moins un satellite 22. Le satellite 22 est monté libre en rotation sur le porte satellite 21 et s' engrène également avec la couronne extérieure 23. La couronne extérieure 23 comprend un pignon 28 de cinquième rapport de vitesse monté fixe. Le porte satellites 21 est monté fixe sur la deuxième extrémité de l'arbre 2 primaire et entraîne en rotation au moins un satellite 22.
L ' arbre 3 secondaire principal est un arbre de sortie de la boîte 1 de vitesses et il est apte à entraîner les roues du véhicule par l' intermédiaire d'un organe différentiel 30.
L 'organe différentiel 30 comprend un corps 31 supportant une couronne 32. Ce corps 31 du différentiel entraîne deux arbres 33 et 34 reliés chacun à une roue de véhicule. Les arbres 33 et 34 comprennent respectivement une extrémité montée en rotation dans un alésage du corps 33 du différentiel et une extrémité montée en rotation pour entraîner une roue du véhicule.
L 'arbre 3 secondaire principal est muni d'un pignon 35 d' attaque engrenant avec la couronne 32 du différentiel. Cet arbre 3 est muni, de gauche à droite, d'un pignon 36 de cinquième rapport de vitesse et d'un pignon 37 de premier rapport de vitesse. Les pignons 36 et 37 respectivement de cinquième et de premier rapport de vitesse sont montés libres en rotation. Le pignon 37 de premier rapport de vitesse est également utilisé pour la marche arrière du véhicule. Un synchroniseur 38 bidirectionnel est monté sur un corps de synchroniseur fixé sur l' arbre 3 secondaire principal grâce à des cannelures. Le synchroniseur 38 bidirectionnel est situé entre le pignon 36 de cinquième rapport de vitesse et le pignon 37 de premier rapport de vitesse. Ce synchroniseur 38 est muni d'un baladeur pouvant prendre exclusivement trois positions : une position neutre, une position synchronisée d'un côté pour craboter le pignon 36 de cinquième rapport de vitesse et une position synchronisée de l' autre côté pour craboter le pignon 37 de premier rapport de vitesse. Le pignon 36 de cinquième rapport de vitesse s ' engrène avec le pignon 28 de cinquième rapport de vitesse de la couronne 23 externe du train planétaire secondaire 20. Le pignon 37 de premier rapport de vitesse s' engrène avec le pignon 17 de premier rapport de vitesse de la couronne 14 externe du train planétaire primaire 1 1. L 'arbre 4 secondaire auxiliaire est également un arbre de sortie de la boîte 1 de vitesses et il est apte à entraîner les roues du véhicule par l'intermédiaire de l'organe différentiel 30. L' arbre 4 secondaire auxiliaire est muni d'un pignon 40 d' attaque engrenant avec la couronne 32 du différentiel. Cet arbre 4 est muni, de gauche à droite, d'un pignon 41 de septième rapport de vitesse et d'un pignon 42 de troisième rapport de vitesse. Les pignons 42 et 41 respectivement de troisième et de septième rapport de vitesse sont montés libres en rotation.
Un synchroniseur 43 bidirectionnel est monté sur un corps de synchroniseur fixé sur l'arbre 4 secondaire auxiliaire grâce à des cannelures. Le synchroniseur 43 bidirectionnel est situé entre le pignon 41 de septième rapport de vitesse et le pignon 42 de troisième rapport de vitesse. Ce synchroniseur 43 est muni d'un baladeur pouvant prendre exclusivement trois positions : une position neutre, une position synchronisée d'un côté pour craboter le pignon 41 de septième rapport de vitesse et une position synchronisée de l' autre côté pour craboter le pignon 42 de troisième rapport de vitesse. Le pignon 41 de septième rapport de vitesse de l' arbre 4 secondaire auxiliaire s 'engrène avec le pignon 18 de septième rapport de vitesse de l'arbre 2 primaire. Le pignon 42 de troisième rapport de vitesse de l' arbre 4 secondaire auxiliaire s 'engrène avec le pignon 19 de troisième rapport de vitesse de l'arbre 2 primaire.
L 'arbre 5 intermédiaire comprend, de gauche à droite, un pignon 44 de liaison monté fixe, un synchroniseur 45 bidirectionnel et un pignon 46 d' attaque monté libre en rotation. Le pignon 44 de liaison s' engrène avec le pignon 28 de cinquième rapport de vitesse de la couronne 23 externe du train planétaire secondaire 20. Le pignon 46 d' attaque s 'engrène avec le pignon 16 de liaison de la couronne 14 externe du train planétaire primaire 1 1 . Le synchroniseur 45 bidirectionnel est monté sur un corps de synchroniseur fixé sur l' arbre 5 intermédiaire grâce à des cannelures. Ce synchroniseur 45 est muni d'un baladeur pouvant prendre exclusivement trois positions : une position centrale qui rend solidaire le pignon 46 d' attaque et un crabot 47 bloqueur, une position synchronisée d'un côté pour craboter le pignon 46 d' attaque et une position synchronisée de l' autre côté pour craboter ledit crabot 47 bloqueur. Lorsque le synchroniseur 45 est synchronisé d'un côté avec le pignon 46 d' attaque, il permet de relier les deux trains planétaires 1 1 et 20. Lorsque le synchroniseur 45 est synchronisé de l'autre côté, le baladeur crabote le crabot 47 bloqueur.
Ce crabot 47 bloqueur est monté fixe sur le carter 48 de la boîte 1 de vitesses, ledit carter 48 étant également fixe. Dans cette position, l'arbre 5 intermédiaire est relié au carter 48 et il est donc dans une position bloquée. Lorsque le baladeur du synchroniseur est en position centrale, il est craboté avec le pignon 46 d' attaque et avec le crabot 47 bloqueur, ce qui a pour effet de bloquer les couronnes 13 et 14 respectivement du premier 1 1 et deuxième 20 train d' engrenages épicycloïdal.
On va maintenant décrire la cinématique de la boîte 1 de vitesses illustrée sur la figure 1. La boîte de vitesses comprend deux pignons 41 et 42 respectivement de septième et de troisième rapport de vitesse de l' arbre 4 secondaire auxiliaire et deux pignons 36 et 37 respectivement de cinquième et de premier rapport de vitesse de l' arbre 3 secondaire principal. Ces quatre pignons représentent les quatre vitesses simples du véhicule. Afin d' éviter les trous de couple lors des passages des vitesses, on utilise une combinaison des quatre rapports de vitesses simple pour obtenir trois rapports de vitesses supplémentaires, notés rapports de vitesses combinés. La sélection des différents rapports de vitesses est effectuée par les baladeurs des synchroniseurs 38 et 43 des arbres secondaires qui crabotent les pignons 36, 37, 41 et 42 desdits arbres secondaires.
- le premier rapport de vitesse simple et la marche arrière sont obtenus par le crabotage du pignon 37 de premier rapport de l' arbre 3 secondaire principal ;
- le deuxième rapport de vitesse combiné est obtenu par la combinaison du crabotage du pignon 37 de premier rapport de l'arbre 3 secondaire principal et du crabotage du pignon 42 de troisième rapport de vitesse de l' arbre 4 secondaire auxiliaire ;
- le troisième rapport de vitesse simple est obtenu par le crabotage du pignon 42 de troisième rapport de vitesse de l' arbre 4 secondaire auxiliaire ;
- le quatrième rapport de vitesse combiné est obtenu par la combinaison du crabotage du pignon 36 de cinquième rapport de l'arbre 3 secondaire principal et du crabotage du pignon 42 de troisième rapport de vitesse de l' arbre 4 secondaire auxiliaire ;
- le cinquième rapport de vitesse simple est obtenu par le crabotage du pignon 36 de cinquième rapport de l' arbre 3 secondaire principal ;
- le sixième rapport de vitesse combiné est obtenu par la combinaison du crabotage du pignon 36 de cinquième rapport de l'arbre 3 secondaire principal et du crabotage du pignon 41 de septième rapport de vitesse de l' arbre 4 secondaire auxiliaire ;
- le septième rapport de vitesse simple est obtenu par le crabotage du pignon 41 de septième rapport de vitesse de l' arbre 4 secondaire auxiliaire. Au point mort, les synchroniseurs 38 et 43 sont en position neutre et le synchroniseur 45 est en position centrale. Dans ce cas aucun couple n'est transmis à l'organe différentiel 30.
Lorsque le véhicule utilise la machine électrique 8 uniquement pour fournir un couple aux roues, on dit qu'on est en mode électrique. Dans ce cas, le moteur thermique est arrêté. Le baladeur du synchroniseur 45 de l' arbre 5 intermédiaire crabote le crabot 47 bloqueur ayant pour effet d' empêcher la rotation dudit arbre 5 intermédiaire. Ainsi le pignon 44 de liaison et la couronne 23 du deuxième train d' engrenages épicycloïdal sont dans une position bloquée. Le couple de la machine électrique transite successivement par le rotor 9, le pignon 10 d' attaque, la chaîne 27, le pignon 25 de liaison, l' arbre 24 de sortie du train planétaire secondaire, le pignon 26 solaire, les satellites 22, le porte satellite 21 , l' arbre primaire 2, les pignons respectivement 18 et 19 des septième et troisième rapport de vitesse et du pignon 15 solaire du premier train d' engrenages épicycloïdal. Une partie du couple fourni par la machine électrique 8 transite, successivement, par les satellites 13 , la couronne 14 et le pignon 16 de liaison du premier train d' engrenages épicycloïdal et par le pignon 46 d' attaque de l'arbre 5 intermédiaire. Une autre partie du couple transite par les pignons 18 et 19 de l' arbre 2 primaire. Dans le cas du mode électrique on utilise le troisième rapport de vitesse pour la marche avant et la marche arrière du véhicule. Le couple de la machine électrique transite successivement par le pignon 19 de troisième rapport de vitesse de l' arbre 2 primaire, le pignon 42 de troisième rapport de vitesse, le synchroniseur 43 , l 'arbre 4 secondaire auxiliaire, le pignon 40 d' attaque et la couronne 32 du différentiel. La marche arrière s' effectue à l'aide de la troisième vitesse en faisant tourner la machine électrique dans le sens inverse pour reculer le véhicule.
Lorsque le baladeur du synchroniseur 45 de l'arbre 5 intermédiaire est en position centrale, la couronne 14 du premier train 1 1 d' engrenages épicycloïdal est bloquée. On peut ainsi démarrer le moteur thermique, par le couple de la machine électrique 8, lorsque le véhicule est à l'arrêt ou en roulant.
Lorsque le véhicule est à l' arrêt au point mort, les synchroniseurs 38 et 43sont en position neutre et le synchroniseur 45 est en position centrale. On démarre le moteur thermique lorsque le baladeur du synchroniseur 45 de l' arbre 5 intermédiaire crabote le crabot 47 bloqueur. Dans ce cas, le couple de la machine électrique transite successivement par le rotor 9, le pignon 10 d' attaque, la chaîne 27, le pignon 25 de liaison, l' arbre 24 de sortie du train planétaire secondaire, le pignon 26 solaire et les satellites 22 du train planétaire secondaire 20, l 'arbre primaire 2, et par le pignon 15 solaire, les satellites 13 et le porte satellite 12 du premier train d' engrenages épicycloïdal, et par le volant moteur 7 puis l' arbre moteur 6 ayant pour effet de démarrer le moteur thermique.
Lorsque le véhicule roule, le baladeur du synchroniseur 43 de l' arbre 4 secondaire auxiliaire crabote le pignon 42 de troisième rapport de vitesse dudit arbre 4 secondaire auxiliaire. Pour démarrer le moteur thermique, on bloque la couronne 14 extérieure du premier train 1 1 et une partie du couple moteur transite par l'organe différentiel 30 pour propulser le véhicule tandis qu'une autre partie du couple moteur transite par l' arbre moteur 6 pour démarrer le moteur thermique.
Lorsque le véhicule utilise à la fois le moteur thermique et la machine électrique 8 pour propulser le véhicule, on dit qu' on est en mode hybride. Dans ce cas, le baladeur du synchroniseur 45 de l' arbre 5 intermédiaire crabote le pignon 46 d'attaque dudit arbre 5 intermédiaire et l'on utilise les quatre pignons 36, 37, 41 et 42 de rapport de vitesse.
Le premier rapport de vitesse fait transiter le couple du moteur thermique successivement par l' arbre moteur 6, le volant moteur 7, par le porte satellite 12, le satellite 13 et la couronne 14 extérieure du premier train planétaire 1 1 , le pignon 17 d' attaque, le pignon 37 de premier rapport de vitesse, le synchroniseur 38, l'arbre 3 secondaire principal, le pignon d' attaque 35 et la couronne 32 du différentiel.
Le cinquième rapport de vitesse fait transiter le couple du moteur thermique successivement par l'arbre moteur 6, le volant moteur 7, par le porte satellite 12, le satellite 13 et la couronne 14 extérieure du premier train planétaire 1 1 , le pignon 16 de liaison, le pignon 46 d' attaque, le synchroniseur 45 , l' arbre 5 intermédiaire, le pignon 44 de liaison, les pignons 28 et 36 de cinquième rapport de vitesse, le synchroniseur 38, l' arbre 3 secondaire principal, le pignon d' attaque 35 et la couronne 32 du différentiel.
Le troisième rapport de vitesse fait transiter le couple du moteur thermique successivement par l'arbre moteur 6, le volant moteur 7, par le porte satellite 12, le satellite 13 et le planétaire 15 du premier train planétaire 1 1 , l'arbre primaire 2, les pignons 19 et 42 de troisième rapport de vitesse, le synchroniseur 43 , l' arbre 4 secondaire auxiliaire, le pignon d' attaque 40 et la couronne 32 du différentiel.
Le septième rapport de vitesse fait transiter le couple du moteur thermique successivement par l'arbre moteur 6, le volant moteur 7, par le porte satellite 12, le satellite 13 et le planétaire 15 du premier train planétaire 1 1 , l' arbre primaire 2, les pignons 18 et 41 de septième rapport de vitesse, le synchroniseur 43 , l' arbre 4 secondaire auxiliaire, le pignon d' attaque 40 et la couronne 32 du différentiel. La machine électrique 8 assure une fonction d' embrayage en adaptant la vitesse des arbres d' entraînement pour la rapprocher de celle de l' arbre moteur. On notera que la machine électrique 8 est également destinée à automatiser la boîte de vitesses en contrôlant les synchroniseurs 38, 43 , et 45 par l'intermédiaire d'actionneurs qui peuvent être des actionneurs électriques implantés sur la partie supérieure de la boîte de vitesses.
La machine électrique 8 permet donc de synchroniser les arbres lors des changements de vitesses afin de réduire la rupture de couple. Elle permet donc en combinaison avec le mécanisme de la boîte de vitesse d'assurer la fonction d' embrayage du véhicule. Elle permet également de freiner le planétaire du deuxième train d'engrenages épicycloïdal lorsqu'on utilise l'un des quatre rapports de vitesse simples.
Sur la figure 2 on a représenté une coupe transversale de la boîte 1 de vitesses avec les principaux engrènements décrits à la figure
1. La distance entre le rotor 9 et l'arbre 2 primaire est fixée notamment par la chaîne 27 qui entraîne le pignon 10 d' attaque avec le pignon 25 de liaison. La distance entre l' arbre 2 primaire et l'arbre 5 intermédiaire est fixée notamment par l' engrènement du pignon 28 de cinquième rapport de vitesse avec le pignon 44 de liaison. La distance entre l' arbre 2 primaire et l' arbre 3 secondaire principal est fixée notamment par l' engrènement des pignons 17 et 37 de premier rapport de vitesse des arbres 2 et 3 respectivement primaire et secondaire principal. La distance entre l' arbre 3 secondaire principal et l' axe de rotation de la couronne 32 du différentiel est fixée notamment par l' engrènement du pignon 35 d' attaque avec la couronne 32 du différentiel. La distance entre l' arbre 4 secondaire auxiliaire et l' arbre 2 primaire est fixée notamment par l' engrènement des pignons 42 et 19 de troisième rapport de vitesse des arbres 4 et 2 respectivement secondaire auxiliaire et primaire. La distance entre l' arbre 4 secondaire auxiliaire et l' axe de la couronne 32 du différentiel est fixée notamment par l' engrènement du pignon 40 d' attaque avec la couronne 32 du différentiel.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Boîte de vitesses à arbres parallèles pour véhicule automobile hybride, ladite boîte de vitesses étant destinée à être reliée à un moteur thermique du véhicule par un volant moteur (7) et à une machine électrique (8) par un rotor (9), et comprenant un premier train ( 1 1 ) d' engrenages épicycloïdal dont un premier élément ( 12) de rotation est relié au volant moteur (7) et un deuxième élément ( 15) de rotation est relié à un arbre (2) primaire, caractérisée en ce qu'elle comprend un deuxième train (20) d' engrenages épicycloïdal relié à l' arbre (2) primaire par un premier élément (21 ) de rotation, audit rotor (9) par un deuxième élément (26) de rotation et audit premier train ( 1 1 ) d' engrenages épicycloïdal par un troisième élément (23) de rotation.
2. Boîte de vitesses selon la revendication 1 , comprenant un arbre (5) intermédiaire qui est parallèle audit arbre (2) primaire et qui est muni d'un pignon (44) de liaison monté fixe s' engrenant avec un pignon (28) de rapport de vitesse monté sur le troisième élément (23) du deuxième train (20) d' engrenages épicycloïdal, d'un pignon (46) d'attaque monté libre s' engrenant avec un pignon ( 16) de liaison du premier train ( 1 1 ) d' engrenages épicycloïdal, et d'un synchroniseur (45) apte à craboter un crabot (47) bloqueur relié à un carter (48).
3. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 et 2, comprenant un organe (30) différentiel d'entraînement des roues et un arbre (3) secondaire principal muni d'un premier pignon (36) de rapport de vitesse s 'engrenant avec ledit pignon (28) de rapport de vitesse du deuxième train (20) d' engrenages épicycloïdal, d'un deuxième pignon (37) de rapport de vitesse s' engrenant avec un pignon ( 17) de rapport de vitesse du premier train ( 1 1 ) d' engrenages épicycloïdal, et d'un pignon (35) d' attaque s ' engrenant avec une couronne (32) dudit organe (30) différentiel.
4. Boîte de vitesses selon la revendication 3 , dans laquelle l' arbre (2) primaire comprend au moins un pignon ( 18) de rapport de vitesses, et qui comprend un arbre (4) secondaire auxiliaire muni d'au moins un pignon (41) de rapport de vitesse s'engrenant avec ledit pignon (18) de rapport de vitesse de l'arbre (2) primaire, et d'un pignon (40) d'attaque s'engrenant avec la couronne (32) de l'organe (30) différentiel.
5. Boîte de vitesses selon la revendication 4, dans laquelle l'arbre (3) secondaire principal comprend un pignon (37) de premier rapport de vitesse s'engrenant avec ledit pignon (42) de rapport de vitesse du premier train (11) d'engrenages épicycloïdal et un pignon (36) de cinquième rapport de vitesse s'engrenant avec ledit pignon
(28) de rapport de vitesse du deuxième train (20) d'engrenages épicycloïdal, et dans laquelle l'arbre (4) secondaire auxiliaire comprend un pignon (41) de septième rapport de vitesse s'engrenant avec un premier pignon (18) de rapport de vitesse de l'arbre (2) primaire et un pignon (42) de troisième rapport de vitesse s'engrenant avec un deuxième pignon (19) de rapport de vitesse de l'arbre (2) primaire.
6. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle l'engrenage composé du pignon (44) de liaison de l'arbre (5) intermédiaire et du pignon (28) de rapport de vitesse du deuxième train (20) d'engrenages épicycloïdal a un rapport de dents différent de celui de l'engrenage composé du pignon (46) d'attaque de l'arbre (5) intermédiaire et du pignon (16) de liaison du premier train (11) d'engrenages épicycloïdal.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103350868A (zh) * 2013-07-05 2013-10-16 北京华丰达系统技术有限公司 一种刮板输送机用机械软启动减速器及刮板输送机
DE102013223462A1 (de) * 2013-11-18 2015-05-21 Zf Friedrichshafen Ag Kraftfahrzeuggetriebe für einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges, sowie Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges
CN110939701A (zh) * 2019-08-31 2020-03-31 重庆铁马工业集团有限公司 定轴式多路动力混合变速箱

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9213703D0 (en) * 1992-06-27 1992-08-12 Massey Ferguson Sa Transmissions
US6010422A (en) * 1997-12-12 2000-01-04 Caterpillar Inc. Electro-mechanical transmission
DE102004053044A1 (de) * 2004-11-03 2006-05-04 Daimlerchrysler Ag Getriebe für einen Hybridantrieb
US8251848B2 (en) * 2006-08-03 2012-08-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power split dual input shaft transmission for vehicle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103350868A (zh) * 2013-07-05 2013-10-16 北京华丰达系统技术有限公司 一种刮板输送机用机械软启动减速器及刮板输送机
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