CS215083B2 - Transmission device for continuous alteration of the revolutions - Google Patents

Description

Vynález se týká převodového zařízení pro plynulou změnu otáček, opatřeného klínovým řemenem spojujícím primární a sekundární řemenici, z nichž každá se skládá ze dvou kuželových kotoučů, tj. z jednoho pevného kotouče spojeného s primárním, případně se sekundárním hřídelem a z druhého pohyblivého kotouče uloženého posuvně na primárním, případně na sekundárním hřídeli a vytvořeného jako stavitelný píst hydraulického válce, přičemž převodové zařízení obsahuje čerpadlo pro hydraulické médium.

U známých převodových zařízení tohoto druhu jsou vnitřní prostory hydraulických válců napojeny na Čerpadlo hydraulickým systémem, který zahrnuje ovládací hydraulickou jednotku složenou z dvoustranného pístu ve válci, který je na jedné straně napojen na čerpadlo a na druhé straně je jedním potrubím spojen s válcem pohyblivého kotouče primární řemenice a druhým potrubím je spojen s válcem pohyblivého kotouče sekundární řemenicé. V závislosti na poloze dvoustranného pístu ve válci je touto hydraulickou jednotkou nastavován převodový poměr.

Vzhledem к tomu, že u těchto známých zařízení je takto seřiditelný pouze převodový poměr, nejsou tato zařízení vhodná pro použití v mnoha oblastech, např. pro vozidla poháněná spalovacími motory, u nichž jsou na ovládání převodu kladeny mnohem náročnější požadavky. Jedná se zejména o požadavek, aby se provádělo seřizování napětí hnacího řemene v závislosti na zatížení převodu, tj. aby napínací síla byla vždy optimální a neustále se samočinně přizpůsobovala častým a rychlým změnám primárních otáček a s tím spojeným změnám přenášeného momentu.

Účelem vynálezu je odstranit nedostatky známých převodových zařízení a umožnit jejich použití ve více oblastech, zejména pro vozidla poháněná spalovacími motory.

Tohoto účelu se dosáhne u převodového zařízení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na první potrubí spojující čerpadlo s válcovým prostorem pohyblivého kotouče sekundární řemenice je napojen jednak první regulační ventil pro seřizování tlaku hydraulického médie v uvedeném válcovém prostoru, jednak druhý regulační ventil spojený druhým potrubím s válcovým prostorem pohyblivého kotouče primární řemenice, přičem z druhého regulačního ventilu vyúsluje odváděči potrubí. První regulační ventil, který je s výhodou tvořen přepadovým ventilem, je opatřen pístem pro seřízení tlaku v prvním potrubí a předpjatou tlačnou pružinou uspořádanou mezi pístem a posuvně uloženou opěrnou deskou pevně spojenou se snímacím členem opřeným o přírubu pohyblivého kotouče sekundární řemenice.

V doporučovaném provedení je jak u prvního regulačního ventilu, tak i u druhého regulačního ventilu napojena na jejich ovládací prostory nad pístem Pitotova trubice, která je v přírubě spojené s primárním hřídelem zavedena do prstencové drážky, která je otevřena radiálně směrem к ose hřídele.

Zatímco druhým regulačním ventilem je u zařízení podle vynálezu seřizován proud tlakové kapaliny pro nastavení převodového poměru, prvním regulačním ventilem je seřizován v závislosti na nastaveném převodovém poměru tlak kapaliny, tudíž i napětí hnacího řemene. Oddělení regulace napětí řemene od regulace převodového poměru umožňuje udržovat optimální provozní podmínky v převodovém zařízení.

Dalšího zvýšení účinku vynálezu se dosáhne u převodového zařízení poháněného spalovacím motorem v provedení, u něhož o píst druhého regulačního ventilu je v prostoru pod pístem opřena předpjatá tlačná pružina, jejíž druhý konec je ve styku s posuvně uloženou opěrnou deskou spojenou s membránou anebo s pístem pro uzavření komory tělesa, které je plynovým potrubím napojeno na přívodní nátrubek spalovacího motoru, přičemž do plynového potrubí je vřazen uzavírací ventil pro uzavírání přívodu plynu při poklesu tlaku v spalovacím motoru.

Předmět vynálezu je patrný z popisu a výkresu, na němž je schematicky znázorněno zařízení podle vynálezu v příkladném provedení.

Podle vyobrazení je převodové zařízení opatřeno primární klínovou řemenicí 1 a sekundární klínovou řemenicí 2· - Tyto řemenice 1, 2 se skládají ze dvou, relativně k sobě - axiálně posuvných kuželových kotoučů. Primární řemenice 1 se skládá z pevného kuželového kotouče J, který je upevněn na primárním hřídeli J a z pohyblivého kuželového kotouče £, který je axiálně posuvně uložen na primárním hřídeli X a proti . otáčení vůči hřídeli X je zajištěn např. klínovými drážkami. Obdobně je pevný kuželový kotouč 2 sekundární řemenice 2 upevněn na sekundárním hřídeli 8 a.pohyblivý kuželový kotouč £ je axiálně posuvně uložen na sekundárním hřídeli §. Po obou řemenicích 1, 2 obíhá hnací řemen 2·

Primární hřídel X může být poháněn spalovacím motorem a pohání prostřednictvím řemene 2 sekundární hřídel £ nastavitelnou rychlostí otáčení. Tato rychlost je závislá na vzájemné vzdálenosti kuželových kotoučů i. . a £ primární řemenice 1. a kuželových kotoučů 2 a £ sekundární řemenice 2·

Nastavení řemenic 1 a 2 odpovídá podle vyobrazení velikému převodovému poměru, tzn. že vstupní otáčky jsou mnohem větší než výstupní otáčky. Axiální vzdálenost mezi kuželovými kotouči 2 a A primární řemenice £ je přitom podstatně větší než axiální vzdálenost mezi kuželovými kotouči 2 a £ sekundární řemenice 2·

Pohyblivé kotouče 1 a £, uložené posuvně na hřídelích X a jsou ovládány hydraulicky. Za tímto účelem je pohyblivý kotouč £ primární řemenice j. vytvořen jako. píst válce £2, upevněného na primárním hřídeli χ. Takto vytvořený vnitřní prostor11 válce 10 je naplněn hydraulickým médiem, které může být přiváděno nebo odváděno kanálem 12 v primárním hřídeli X a potrubím 13 napojeným na tento kanál 22· Axiálně posuvný kuželový kotouč 2 sekundární řemenice 2 tvoří jeden celek s válcovým pláštěm £4» který spolu s pouzdrem, upevněným na sekundárním hřídeli 8, tvoří hydraulický válec £2· Do prostoru £X válce 15 se přivádí kapalina potrubím' 16. Tlakem kapaliny se posouvá pohyblivý kotouč £ k pevnému kotouči 2 a v důsledku toho začnou kuželové kotouče 2> Ž. svírat mezi sebou hnací řemen 2· Tato svírající síla má za následek napětí v hnacím řemenu 2 nutné k přenosu momentu.

Pro seřízení tlaku kapaliny v prostoru 1X válce 15 je zařízení opatřeno prvním regulačním ventilem 12, který ' jako'přepadový ventil účinně omezuje tlak . kapaliny dopravované· z nádrže 21 čerpadlem'£2 přes filtr 22.· V důsledku toho působí v potrubí 16 neustále nastavený tlak kapaliny. První regulační ventil'18 je opatřen pístem 22 s vybráními 21» která při otevřené poloze pístu 22 - podle obrázku směrem doprava - vytvářejí průchod pro kapalinu z potrubí ££ k odváděcímu potrubí 24.

V odváděcím potrubí 24 je udržován pomocí zpětného - ventilu 25 zatíženého pružinou nižší tlak kapaliny, aby bylo možno potrubím 26 přivádět k hnacímu řemenu 2 kapalinu potřebnou k· · jeho mazání, potrubím 2X případně ještě mazat další součásti, potrubím 28 přivádět část kapaliny přes chladič 22 a potrubím 30 do nádrže 21 a potrubím 31 dopravovat kapalinu k prstencové drážce ^2. vytvořené v přírubě spojené s primárním hřídelem X a otevřené radiálně směrem k ose hřídele X.

Během otáčení primární řemenice 1, a tím i příruby s prstencovou drážkou 32. se bude otáčet i‘kapalina nacházející se v drážce 32. Rychlost kapaliny v prstencové drážce 3¾ se měří pomocí Pitotovy trubice 33. ^ve které tlak kapaliny je závislý - na počtu otáček primární řemenice 1· Prostřednictvím potrubí 34 a 35 působí tento tlak v prostoru 36 prvního regulačního ventilu !£· Při zvýšení primárních - otáček se zvýší . tlak kapaliny v prostoru 36 a v důsledku toho se píst 22 posune doprava, což vyvolá snížení tlaku kapaliny v potrubí ££.

^Na ^píst 22 ^půaobí na^pro^{ti t}omu směrem ^do^leva na^pětí ^pru^žiny ³7. ovlivňoval o^pěrnou deskou Jg, která se axiálně posouvá prostřednictvím tyče 32 v závislosti na axiálním posuvu pohyblivého kotouče £ sekundární řemenice 2· & tomu účelu je s tyčí 32 spojen snímací člen

40. opřený o přírubu £1 pohyblivého kotouče g sekundární řemenice - 2· Snímací člen |0 je pritlačován k přírubě £Ц pružinou y. Síla, která působí na píst 22 směrem doleva, se .

zmenší, když se kotouč £ posune doprava, tzn. když se zvštší relativní vzdálenost kuželových kotoučů £, £ sekundární řemenice £. Touto relativní vzdáleností a v důsledku toho i polohou opěrné desky je dán okamžitý převodový poměr. Při velkém převodovém poměru je opěrná deska ££ posunuta doleva, zatímco při malém převodovém poměru je posunuta doprava, čímž se sníží předpětí pružiny XL· FruŽina £2 působí tudíž meněí silou směrem doleva na píst což má za následek snížení tlaku kapaliny v potrubí ££. Následkem toho se zmenší síla, kterou kuželové kotouče £, £, sekundární řemenice i svírají hnací řemen 2·

Jak již bylo řečeno, je svírající síla, kterou působí kuželové kotouče £, 2 sekundární řemenice g na hnací řemen 2, závislá na primárních otáčkách a na převodovém poměru. Svírající síla se zvětší při poklesu primárních otáček a při zvětšení převodového poměru.

Převodový poměr se reguluje přívodem a odvodem kapaliny z prostoru 11 válce 10 primární řemenice £. Přivádí-li se kapalina do prostoru 11 válce ДД, posune se při dostatečném tlaku pohyblivý kotouč £ tvořící píst směrem к pevnému kotouči J, čímž se zvětší oběžný průměr hnacího řemene 2 na primární řemenici 1· V důsledku v podstatě neměnné délky hnacího řemene 2 ^e neměnné vzdálenosti mezi primárním hřídelem 2 в sekundárním hřídelem £ se hnacím řemenem 2 odtlačí od sebe kuželové kotouče £ a £ sekundární řemenice £, samozřejmě při zachování svírající síly mezi kotouči £, £, která je seřízena prvním regulačním ventilem 18. Následkem toho se zmenší převodový poměr.

Prostor ΙΕ válce 10 se napájí kapalinou z potrubí ££, která má tlak nastavený prvním regulačním ventilem 18. Protože tento tlak kapaliny musí působit na pohyblivý kotouč £ větší silou než na pohyblivý kotouč £, aby bylo možno zmenšit převodový poměr, musí mít primární hydraulická jednotka, tvořená pístem -kuželovým kotoučem £ - a válcem 10. větší účinnou plochu než sekundární hydraulická jednotka.

Přívod a odvod kapaliny z prostoru ££ válce £2 je ovládán druhým regulačním ventilem 42 opatřeným pístem £J. Na píst 43 působí směrem doprava tlak kapaliny v prostoru ££ a směrem doleva napětí pružiny ££, čímž je píst 43 udržován v rovnovážné poloze. V této rovnovážné poloze se kapalina bu3 přivádí potrubím 46. prostorem £2, potrubím ££ a kanálem do prostoru 11 válce £2, nebo se odvádí kanálem 12. potrubím JJ, prostorem ££ a potrubím ££ к nádrži 21. případně se v prostoru ££ válce £2 udržuje konstantní množství kapaliny.

Tlak kapaliny v prostoru 44 odpovídá tlaku změřenému Pitotovou trubicí ££, který prostřednictvím potrubí 34 působí v prostoru ££. Zvýšení tlaku v prostoru ££ v důsledku zvýšení primárních otáček způsobuje posunutí rovnovážné polohy pístu 43 směrem doprava. Následkem toho je přívod kapaliny, respektive omezení odvodu kapaliny z prostoru ££ válce J£. Přívod kapaliny do prostoru ££ válce 10 má za následek zmenšení převodového poměru. Zvýšení primárních otáček má proto za následek zmenšení převodového poměru.

Na pružinu 45 působí předpětí vyvolané opěrnou deskou £2 spojenou s membránou £2» ^za kterou je umístěna pružina 51. V závislosti na rozdílu tlaku plynu na obou stranách membrány 50 může být regulováno předpětí pružiny ££. Těleso £2 membrány £2 je membránou £2 rozděleno na dva prostory. Prostor 55 je otvorem ££ spojen s okolím a prostor komory ££, ve kterém je umístěna pružina ££» je např. plynovým potrubím £2, uzavíracím ventilem ££ a plynovým potrubím 59 spojen s přívodním nátrubkem spalovacího motoru, kterým je poháněno převodové zařízení. Při otevřeném ventilu 58. tj. v poloze znázorněné na výkresu, působí v komoře 54 stejný tlak jako v přívodním nátrubku spalovacího motoru, důsledkem čehož je určitá poloha membrány £2· Zvýší-li se při přidání plynu, tj. při zvýšení výchozího výkonu hnacího motoru, tlak v přívodním nátrubku, posune se membrána £2 směrem doleva, což má za následek zvětšení síly působící směrem doleva na píst 43. Následkem toho je zvýšený odvod kapaliny, popi*, snížený přívod kapaliny do prostoru ££ válce £2> tzn. tendence ke zvětšení převodového poměru.

215063

Membrána £0 je opatřena dorazem 52. který omezuje její posuv doprava. Tím se zajistí, že další snížení tlaku v přívodním nátrubku spalovacího motoru pod předem stanovenou hůdnotu nemá již žádný vliv na převod.

Je-li převodové zařízení namontováno do vozidla a je-li poháněno spalovacím motorem, slouží uzavírací ventil 58 jako tzv. horská brzda. Při zabrzdění vozidla motorem vznikne v přívodním nátrubku velmi nízký tlak, zatímco je přece jen nutný poměrně malý převodový poměr. Ventil 58 je opatřen kuželkou 63. která je pružinou 64 držena v otevřené poloze, čímž jsou spolu spojena plynová potrubí 57 a 59. Vypínačem 6£ se nabudí elektrické vinutí 65. které tlačí jádro 66. tím i kuželku 63 proti působení pružiny 64. čímž se uzavře ústí 67 potrubí V důsledku toho je plynové potrubí 59 spojeno přes prostor ££ s plynovým potrubím 57. Membrána 68 odděluje prostor 62 od prostoru 69. ve kterém působí atmosférický tlak. Membrána 68 je pružinou 61 odtlačována od druhého ústí 70 potrubí 22·

Při zapojené horské brzdě, tj. při uzavřeném ústí 67. poklesne při nízkém tlaku v potrubí 59 tlak v prostoru 62 natolik, Že membrána 68 se zatlačí proti působení pružiny £1 tak daleko, že dojde к uzavření ústí 70 membránou 68. Zapojením horské brzdy se tedy omezí pokles tlaku plynu v komoře 54. Čímž se převodový poměr převodu příliš nezvětší.

Je-li mezi převod a hnací motor zařazena spojka, např. odstředivá spojka nebo kapalinová spojka, může být žádoucí, aby převod byl při rozepnuté spojce uveden do klidu, např. má-li se změnit směr otáčení sekundárního hřídele 8 na opačný pomocí vratné spojky nasazené na sekundárním hřídeli £. Pro zastavení převodu je potrubí 71 přes ventil 72 a potrubí 23 spojeno s brzdovým válcem 74. Posunutím ovládací tyče 75 s vačkou 76 se axiálně posune ventilová tyč 77 s palcem 76 sledujícím povrch vačky 76. Tím se kapalina z potrubí 16 může dostat do styku s brzdovým válcem 74. ^v němž může být vyvolán tlak, který způsobuje posunutí brzdového špalíku 22» který tvoří píst v brzdovém válci 21» proti brzdovému povrchu 80 pevného kuželového kotouče Д primární řemenice 1· Při stanovené délce posuvu ovládací tyče 75. která může uvádět do chodu i vratnou spojku, se zastaví převod.

Je-li převodové zařízení použité ve vozidle, může být předpětí pružiny 45 nastavitelné také v závislosti na poloze páky pro ovládání plynu ve vozidle, a to pomocí mechanického spojení plynové páky s opěrnou deskou £2,.

Claims (6)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1· Převodové zařízení pro plynulou změnu otáček opatřené klínovým řemenem spojujícím primární a sekundární řemenici, z nichž každá se skládá ze dvou kuželových kotoučů, tj. z jednoho pevného kotouče spojeného s primárním, případně se sekundárním hřídelem a z druhého pohyblivého kotouče uloženého posuvně na primárním, případně na sekundárním hřídeli a vytvořeného jako stavitelný píst hydralického válce, přičemž převodové zařízení obsahuje čerpadlo pro hydraulické médium, vyznačené tím, že na první potiubí (16) spojující čerpadlo (19) 3 válcovým prostorem (17) pohyblivého kotouče (6) sekundární řemenice (2) je napojen jednak první regulační ventil (18) pro seřizování tlaku hydraulického média v uvedeném válcovém prostoru (17), jednak druhý regulační ventil (42) spojený druhým potrubím (13) s válcovým prostorem. (11) pohyblivého kotouče (4) primární řemenice (1), přičemž z druhého regulačního ventilu (42) vyúsluje odváděči potrubí (48).
2. 2. Převodové zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že první regulační ventil (18) je tvořen přepadovým ventilem pro hydraulické médium dopravované čerpadlem (19).
3. 3. Převodové zařízení podle bodu 1 a 2, vyznačené tím, že první regulační ventil (18) je opatřen pístem (22) pro seřízení tlaku v prvním potrubí (16) a předpjatou tlačnou pružinou (37) uspořádanou mezi pístem (22) a posuvně uloženou opěrnou deskou (38) pevně spojeб пои ее snímacím členem (40) opřeným o přírubu (41) pohyblivého kotouče (6) sekundární řemenice (2),
4. 4. Převodové zařízení podle bodu 1 až 3, vyznačené tím, Že jak u prvního regulačního ventilu (13), tak i u druhého regulačního ventilu (42) je na ovládací prostor (36, 44) ventilu (18, 42) nad pístem (22, 43) napojena Pitotova trubice (33), která je zavedena do prstencové drážky (32) v přírubě spojené a primárním hřídelem (7), kterážto drážka (32) je otevřena radiálně směrem к ose hřídele (7).
5. 5· Převodové zařízeni podle bodu 1 až 4, vyznačené tím, že o píst (43) druhého regulačního ventilu (42) je v prostoru pod pístem (43) opřena předpjatá tlačná pružina (45), jejíž druhý konec je ve styku s posuvně uloženou opěrnou deskou (49) spojenou s membránou (50) anebo s pístem pro uzavření komory (54) tělesa (53)» které je plynovým potrubím (59, 57) napojeno na-přívodní nátrubek spalovacího motoru.
6. 6. Převodové zařízení podle bodu 5, vyznačené tím, Že do plynového potrubí (59, 57) je vřazen uzavírací ventil (58) pro uzavírání přívodu plynu při poklesu tlaku v spalovacím motoru*