CZ302318B6 - Samocinná prevodovka - Google Patents

Abstract

Samocinná prevodovka sestává ze samocinných rozbehových spojek (51, 53, 55), primárních kol (52, 54, 56) a sekundárních kol (57, 58, 59) jednotlivých prevodu, vstupního hrídele (50), výstupního hrídele (60) a volnobežek (61, 62). Vstupní hrídel (50) prevodovky je mechanicky pevne spojen se vstupem samocinné rozbehové spojky (51) prvního rychlostního stupne. Výstup první samocinné rozbehové spojky (51) je mechanicky pevne spojen s primárním kolem (52) prvního rychlostního stupne a se vstupem druhé samocinné rozbehové spojky (53). Výstup druhé samocinné rozbehové spojky (53) je mechanicky pevne spojen s primárním kolem (54) druhého rychlostního stupne a se vstupem tretí samocinné rozbehové spojky (55). Výstup tretí samocinné rozbehové spojky (55) je mechanicky pevne spojen s primárním kolem (56) tretího rychlostního stupne. Mezi výstupním hrídelem (60) a sekundárními koly (57, 58) jednotlivých prevodu jsou umísteny volnobežky (61, 62). Sekundární kolo (59) nejvyššího rychlostního stupne je na výstupním hrídeli (60) uloženo mechanicky pevne.

Description

Samočinná převodovka

Oblast techniky

Vynález se týká stupňové samočinné převodovky, která slouží k přenosu točivého momentu a plynulé změně převodu např. mezi motorem a hnacími koly vozidla včetně samočinného rozjezdu, dále k pohonu různých strojů a zařízení a k jejich samočinnému rozběhu.

Dosavadní stav techniky

Pro přenos točivého momentu a změnu převodu zejména osobních automobilů a motocyklů se v současné době nejvíce používá manuálně řazených převodovek. Výhodou těchto převodovek je jednodušší konstrukce a výroba, nižší hmotnost, relativně nízká výrobní cena, která vychází z četnosti jejich výroby. Nevýhodou těchto převodovek je nutnost používání ovládané spojky jak k rozjezdu, tak k řazení jednotlivých rychlostních stupňů. Při vlastním přeřazování dochází k časovým prodlevám, ztrátám výkonu a optimálního provozního režimu hnacího motoru. U některých vozidel jsou používány robotizované převodovky, které mají v základu stejnou kon20 strukci, ale pro dosažení vyššího jízdního komfortu je rozjezd i proces řazení rychlostních stupňů řízen pomocí elektrických, hydraulických nebo pneumatických obvodů, popř. jejich kombinací. Dalším a poměrně rozšířeným druhem převodovek jsou automatické planetové převodovky s hydrodynamickou spojkou nebo měničem. Výhodou těchto převodovek je vysoký komfort jízdy zejména při rozjezdu a přeřazování. Nevýhodou tohoto druhu převodovek je značná složitost a vyšší výrobní cena. Současně je třeba zmínit, že jsou ve světě známa řešení automatických převodovek, u nichž dochází ke změně převodu pomocí samočinných rozběhových spojek funkčně propojených s jednotlivými převody, ovšem jiného principu.

Podstata vynálezu

Podstatou vynálezu stupňové samočinné převodovky je účelné uspořádání samočinných rozběhových spojek určitého druhu a jejich vzájemné funkční propojení s převody jednotlivých rychlostních stupňů a mezi sebou v počtu, který odpovídá počtu převodových stupňů prevodov35 ky, který může být libovolný s ohledem na konkrétní řešení a kladené požadavky. Jednotlivé rozběhové spojky mají tu vlastnost, že se zvyšujícími se otáčkami jejich vstupního hřídele narůstá točivý moment na jejich výstupu a dojde k nákladnému sepnutí spojky a spojky jsou tedy samočinné (automatické).

t

Každý výstup jednotlivé rozběhové spojky je pevně spojen s primárním kolem jednotlivého rychlostního stupně, přičemž každá dvojice primárního a sekundárního kola tvoří daný převodový stupeň. Sekundární kola jednotlivých převodů, kromě kola nej vyššího převodu, jsou na výstupním hřídeli převodovky opatřena volnoběžkou, pro zajištění volnosti zvyšujících se otáček výstupního hřídele při postupném řazení směrem k vyššímu rychlostnímu stupni. Druh převodu rychlostních stupňů je libovolný dle požadavků na konstrukci konkrétní převodovky. Rozběhové spojky a primární kola jednotlivých rychlostních stupňů jsou mezi sebou funkčně spojeny vždy tak, že výstup první rozběhové spojky je pevně spojen s primárním kolem prvního rychlostního stupně, a toto primární kolo prvního rychlostního stupně je pevně spojeno se vstupem druhé rozběhové spojky. Výstup druhé rozběhové spojky je pevně spojen s primárním kolem druhého rychlostního stupně, a toto primární kolo druhého rychlostního stupně je pevně spojeno se vstupem třetí rozběhové spojky. Výstup třetí rozběhové spojky je pevně spojen s primárním kolem třetího rychlostního stupně. Stejným způsobem jsou propojeny všechny rozběhové spojky v převodovce i s příslušnými převodovými stupni v dalších případných stupních převodovky. Poslední rozběhová spojka v pořadí pak zajišťuje nejvyŠŠí rychlostní stupeň převodovky (viz. obr. č. 19).

Jednotlivé rozběhové spojky tedy přenášejí konkrétní točivý moment přes příslušný převod na

-1 CZ 302318 B6 výstupní hřídel převodovky. Každá z rozběhových spojek převodovky je tedy funkčně spojena s daným stupněm převodu, a je proto k tomuto účelu dimenzována spolu s daným převodem, přičemž první rozběhová spojka slouží k rozjezdu vozidla na první rychlostní stupeň. Všechny jednotlivé rozběhové spojky v převodovce mohou tedy být konstruovány jako totožné co se týče hodnoty přenášeného točivého momentu. V takovém případě dochází ke změnám točivého momentu na výstupu převodovky pouze prostřednictvím jednotlivých převodů.

Funkce samočinné převodovky je následující: Vzrůstající otáčky na vstupním hřídeli převodovky, tedy vstupu první rozběhové spojky, způsobují postupný nárůst točivého momentu na výstupu první rozběhové spojky. Výstup první rozběhové spojky je mechanicky pevně spojen s převodem prvního rychlostního stupně (primárním kolem prvního rychlostního stupně) a vstupem druhé rozběhové spojky.

Při rotaci vstupního hřídele převodovky a dosažení požadovaných otáček dochází k přenosu točivého momentu od rozběhové spojky prvního rychlostního stupně pres soukolí prvního rychlostního stupně na výstupní hřídel převodovky (rozjezdu vozidla, rozběhu zařízení) a současně také na vstupní hřídel druhé rozběhové spojky, který je mechanicky pevně spojen s primárním kolem prvního převodového stupně. S klesajícím točivým momentem na výstupním hřídeli převodovky při zrychlování vozidla dojde k sepnutí spojky prvního rychlostního stupně. Souběžně s tímto dochází také k postupnému záběru druhé rozběhové spojky s druhým převodovým stupně, avšak s nižšími vstupními otáčkami než u první rozběhové spojky, poněvadž vstupní hřídel druhé rozběhové spojky se teprve roztáčí s primárním kolem převodu prvního rychlostního stupně např. při rozjezdu vozidla na první rychlostní stupeň. Po sepnutí první rozběhové spojky a při dalším poklesu točivého momentu na výstupním hřídelí převodovky v důsledku dalšího zrychlování výstupního hřídele převodovky dojde stejným způsobem k sepnutí druhé rozběhové spojky s druhým rychlostním stupněm. Vztahy mezi sousedními rozběhovými spojkami s vyššími rychlostními stupni (např. mezi 2. a 3., nebo 3. a 4. atd.) jsou obdobné jako je tomu ve vztahu mezi první a druhou rozběhovou spojkou s prvním a druhým rychlostním stupněm. Jelikož mají spojky s vyšším stupněm převodu v nesepnutém stavu nižší rozběhové otáčky než spojka s nižším stupněm převodu, a současně těmto spojkám při svém rozběhu neklade výstupní hřídel již plný odpor, jako by tomu bylo v případě rozběhu z nulových otáček výstupního hřídele, nedochází zde k omezování účinku točivého momentu ze strany rozběhové spojky s vyšším stupněm převodu, protože rozběhová spojka s otáčkami pod úrovní samočinného sepnutí nepřenáší plný točivý moment. Převodovka svou konstrukcí reaguje na změnu točivého momentu na výstupním i vstupním hřídeli převodovky. Při sepnutém stavu určité rozběhové spojky jsou rozběhové spojky s nižším převodovým stupněm v sepnutém stavu, avšak nejsou v přímém záběru s výstupním hřídelem převodovky, což zajišťují volnoběžky mezi jednotlivými sekundárními koly a výstupním hřídelem. Při nárůstu točivého momentu na výstupním hřídeli převodovky dochází automaticky ke j zpomalování výstupního hřídele a následnému přerušení záběru právě sepnuté rozběhové spojky, která přes svůj příslušný převodový stupeň není schopna udržet přenášený točivý moment až k té rozběhové spojce, která svým přenášeným točivým momentem a příslušným převodem odpovídá momentovému zatížení na výstupním hřídeli převodovky. Toto podřazení se děje ve velmi krátkém čase, jelikož všechny rozběhové spojky s nižším stupněm převodu jsou od té aktuálně zabírající také v sepnutém stavu. Podřazení je také možno regulovat ovládáním akcelerátoru (rychlým ubráním a přidáním plynu) vozidla, čímž dochází k prudkému nárůstu točivého momentu na vstupním hřídeli převodovky. Převodovka odstraňuje některé nevýhody výše uvedených převodovek jako jsou: složitost, nákladnost a použití ovládacích obvodů. Nevýhodou převodovky je vyšší hmotnost s ohledem na skutečnost, že každý převodový stupeň je opatřen vlastní rozběhovou spojkou. Avšak s přihlédnutím na jednoduchost, úsporu hmotnosti na dalších přídavných zařízeních a spolehlivost, je uvedená vyšší hmotnost spíše relativní.

Přehled obrázků na výkresech

Na obr. ě. 1 je schematicky znázorněno řešení samočinné převodovky se samočinnými rozbě5 hovými spojkami.

Příklady provedení vynálezu ιο Samočinná převodovka v příkladném provedení má tri rychlostní stupně a sestává ze samočinných rozběhových spojek 51, 53, 55. primárních kol 52, 54, 56 a sekundárních kol 57, 58, 59 jednotlivých převodů, vstupního hřídele 50, výstupního hřídele 60 a volnoběžek 61, 62. Vstupní hřídel 50 převodovky je mechanicky pevně spojen se vstupem rozběhové spojky 5_L prvního rychlostního stupně. Výstup první rozběhové spojky 51 je pevně spojen s pri már ním koleni 52 prvního rychlostního stupně a se vstupem druhé rozběhové spojky 53. Výstup druhé rozběhové spojky 53 je pevně spojen s primárním kolem 54 druhého rychlostního stupně a se vstupem třetí rozběhové spojky 55. Výstup třetí rozběhové spojky 55 je pevně spojen s primárním kolem 56 třetího rychlostního stupně- Mezi výstupním hřídelem 60 a sekundárními koly 57, 58 jednotlivých převodů jsou umístěny volnoběžky 61, 62. Sekundární kolo 59 nej vyššího rychlostního stupně je na výstupním hřídeli 60 uloženo mechanicky pevně.

Průmyslová využitelnost

Převodovky lze použít jako stupňové samočinné převodovky, která slouží k přenosu točivého momentu a k plynulé změně převodu mezi motorem a hnacími koly a rozjezdu vozidel, k pohonu různých strojů a zařízení ajejich rozběhu. Zpětný chod převodovky může být s ohledem na její konkrétní využití řešen některým ze způsobů dosavadního stavu techniky.

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Samočinná převodovka sestávající ze vstupního hřídele (50) převodovky, ze samočinných rozběhových spojek (51, 53, 55), z volnoběžek (61, 62), z primárních kol (52, 54, 56) a sekundárních kol (57, 58, 59), která spolu tvoří jednotlivé převodové stupně, a z výstupního hřídele (60) převodovky, vyznačující se tím, že vstupní hřídel (50) převodovky je mechanicky

   40 pevně spojen se vstupem první samočinné rozběhové spojky (51); první samočinná rozběhová spojka (51) je na svém výstupu mechanicky pevně spojena s primárním kolem (52) prvního převodového stupně a mezi každou dvojicí primárních kol následujících po sobě jdoucích převodových stupňů je samočinná rozběhová spojka (53, 55), která je mechanicky pevně spojena na svém vstupu s primárním kolem (52, 54) nižšího z uvedených převodových stupňů a na svém výstupu

   45 s primárním kolem (54, 56) vyššího z uvedených převodových stupňů; a sekundární kola (57, 58, 59) jednotlivých převodových stupňů jsou uložena společně na výstupním hřídeli (60), přičemž každé sekundární kolo (57, 58), kromě sekundárního kola (59) nejvyššího převodového stupně, je opatřeno volnoběžkou (61, 62) pro zajištění volného otáčení výstupního hřídele (60) vůči sekundárním kolům (57, 58) ve smyslu otáčení výstupního hřídele (60), a sekundární kolo (59) nej50 vyššího převodového stupně je mechanicky pevně uloženo na výstupním hřídeli (60).