CS204982B2

CS204982B2 - Transmission

Info

Publication number: CS204982B2
Application number: CS200774A
Authority: CS
Inventors: Karl G Ahlen
Original assignee: Srm Hydromekanik Ab
Priority date: 1973-05-14
Filing date: 1974-03-20
Publication date: 1981-04-30

Description

Vynález se týká převodu, který se skládá ze vstupního a výstupního hřídele, unášeče s planetovými koly, přiřazeného jednomu hřídelli, z pastorku a vnějšího ozubeného věnce, přiřazeného druhému hřídeli, z první spojky, ke spojování a rozpojování pastorku a vnějšího věnce, a z druhé spojky, ke spojování a rozpojování pastorku a nehybné opěry.The invention relates to a transmission comprising an input and output shaft, a planetary carrier associated with one shaft, a pinion and an external gear ring associated with a second shaft, a first clutch for connecting and disengaging the pinion and an outer ring, and a second clutch , for coupling and uncoupling the pinion and stationary support.

V kombinaci s hydromechanickými převodovkami se používá mnoha typů takovýchto převodů s vysokou účinností; jsou-li však opatřeny motoricky přesouvanou třecí spojkou, bývají normálně velice těžké v důsledku potřebné vysoké kapacity spojky a brzdy a/nebo nemohou přenášet krouticí moment v obou smyslech otáčení jednoho ozubeného soukolí, používá-li se jako spojky volnoběžky. Totéž platí pro případ, kdy je převod místo do rychlá vytvořen jako převod do pomala s volnoběžkou, která udržuje jednu část planetového soukolí proti zpětnému otáčení.In combination with hydromechanical transmissions, many types of such high efficiency gears are used; however, when fitted with a motorized friction clutch, they are normally very heavy due to the high clutch and brake capacity required and / or cannot transmit torque in either sense of rotation of one gear when used as a freewheel clutch. The same is true in the case where the gearing instead of the gearing is designed as a slow-moving gearing with a freewheel that keeps one part of the planetary gear against reverse.

Očeleim vynálezu je vytvořit poměrně malou a levnou jednotku, schopnou přenášet velký krouticí moment v obou směrech a umožňující použití spojek a brzd s poměrně malými třecími plochami. Dále je účelem vynálezu zkonstruovat převod, kde alespoň v jednom z ozubených soukolí nemusí být uváděn v činnost servomotor pro pohon.It is an object of the invention to provide a relatively small and inexpensive unit capable of transmitting high torque in both directions and allowing the use of clutches and brakes with relatively small friction surfaces. It is a further object of the present invention to provide a transmission wherein at least one of the gears does not have to actuate a servomotor for propulsion.

Převod podle vynálezu sestává ze vstupního a výstupního hřídele, unášeče s planetovými koly, přiřazeného jednomu hřídelli, z pastorku a vnějšího ozubeného věnce, přiřazeného druhému hřídeli, z první spojky, ke spojování a rozpojování pastorku a nehybně opery; podle vynálezu obsahuje převod servosystému k udržování první spojky normálně v zapojené poloze přes pružinovou soustavu, působící mezi vnějším ozubeným věncem s přiřazeným hřídelem a Částí první spojky spojenou s pastorkem.The transmission according to the invention consists of an input and output shaft, a planetary carrier associated with one shaft, a pinion and an external gear ring associated with the other shaft, a first coupling for connecting and disengaging the pinion and stationary support; according to the invention, the transmission of the servo system for maintaining the first clutch normally in the engaged position via a spring assembly acting between an external gear ring with an associated shaft and a portion of the first clutch coupled to the pinion.

Pružinová soustava je účelně uložena otočně spolu « částí první spojky; servosystém k udržování první spojky v zapojené poloze je uložen vzhledem ke druhé části první spojky pomocí ložiska k umožnění relativního otáčení mezi vstupním hřídelem a výstupním hřídelem při rozpojení první spojky.The spring assembly is expediently mounted rotatably together with a portion of the first coupling; the servo system for maintaining the first clutch in the engaged position is mounted relative to the second portion of the first clutch by a bearing to allow relative rotation between the input shaft and the output shaft when the first clutch is disengaged.

Pružinová soustava obsahuje pružiny s charakteristikou pružení zvolenou pro působení maximální pružící síly při zapojené první spojce a poměrně malé pružicí síly při rozpojené první spojce a zapojené druhé spojce. Pružinami jsou účelně kruhové talířové komole kuželového průřezu.The spring assembly comprises springs having a spring characteristic selected to apply a maximum spring force when the first clutch is engaged and a relatively low spring force when the first clutch is disengaged and the second clutch engaged. The springs are expediently circular disk chambers of conical cross section.

Druhá spojka, která spojuje a rozpojuje pastorek a nehybnou opěru k vytvoření nebo uvolnění pohonu, je ve skutečnosti brzdou. Servosystém obsahuje neotočný píst, spolupracující s ložiskovou plochou té části druhé spojky, která je spojena s pastorkem.The second clutch, which connects and disengages the pinion and the stationary support to create or release the drive, is in fact a brake. The servo system comprises a non-rotatable piston cooperating with the bearing surface of the portion of the second clutch that is connected to the pinion.

Neotočný píst při uvedení v činnost nejprve přemáhá maxamální pružnou sílu k připojení přímého pohonu a potom slouží k připojení druhé spojky nebo brzdy. V době mezi připojením první spojky (přímý záběr] a připojením druhé spojky nebo brzdy zmenšuje pružinová soustava svou axiální sílu.When actuated, the non-rotary piston first overcomes the maximum elastic force to connect the direct drive and then serves to connect the second clutch or brake. In the period between connecting the first clutch (direct engagement) and connecting the second clutch or brake, the spring assembly reduces its axial force.

Převod podle vynálezu je obzvláště vhodný v kombinaci s hydrodynamickým měničem (momentu, jehož lopatkové kolo, přenášející moment, má možnost odpojení; to totiž umožňuje zmenšení plochy třecích součástí spojky a brzdy na minimum nebo alespoň na velikost umožňující synchronizaci, když se současně nepřenáší kroutící moment, načež se spojovací síla zvětší k umožnění přenosu velkého kroutícího momentu. Oprava podle vynálezu rovněž zajišťuje měkké řazení.The transmission according to the invention is particularly suitable in combination with a hydrodynamic transducer (a torque whose torque impeller can be disengaged; this allows the clutch and brake friction area to be reduced to a minimum or at least to synchronization when torque is not transmitted at the same time The repair force according to the invention also provides a soft shifting.

S výhodou jsou obě spojky komole kuželového tvaru. Má-li převod pracovat jako rychlloběh, je kuželovitost první spojky menší než kuželovitost druhé spojky. Slouží-li naproti tomu převod jako převod do pomalá, je kuželovitost opačná.Preferably, the two couplings are frustoconical. If the transmission is to operate as a fast run, the taper of the first clutch is less than the taper of the second clutch. If, on the other hand, the transmission serves as a slow transmission, the conicity is reversed.

Převod podle vynálezu může být opatřen volnoběžnou spojkou, například válečkovou, mezi vstupním a výstupním hřídelem paralelně s první spojkou, kde první spojka přenáší nízký kroutící moment při volném dojezdu.The transmission according to the invention may be provided with an idling clutch, for example a roller clutch, between the input and output shafts in parallel with the first clutch, wherein the first clutch transmits a low free-range torque.

Vynález bude popsán v souvislosti s příklady provedení, znázorněnými na výkrese, kde obr. 1 ukazuje převod podle vynálezu bez volnoběžky a obr. 2 znázorňuje převod podle vynálezu s volnoběžkou.The invention will be described in connection with the exemplary embodiments shown in the drawing, wherein Fig. 1 shows a gear according to the invention without a freewheel and Fig. 2 shows a gear according to the invention with a freewheel.

V obou případech je převod znázorněn jako převodovka s hydraulickým měničem momentu s vysokým výkonem a zpětným Chodem. Převod je na výkresech označen písmenem G a hydraulický měnič písmenem T.In both cases, the transmission is shown as a gearbox with a high power hydraulic torque converter and reverse gear. The transmission is marked with G in the drawings and the hydraulic converter with T.

V převodu G je planetové soukolí P uloženo soustředně vzhledem ke vstupnímu hřídeli 10 a výstupnímu hřídeli 12. Planetové soukolí P má unášeč 14, který je spojen se vstupním hřídelem 10 spojem 10 na pero a drážku. Na výkrese je znázorněno pouze jediné planetové kolo 18 nesené unášečemIn the transmission G, the planetary gear P is mounted concentrically with respect to the input shaft 10 and the output shaft 12. The planetary gear P has a carrier 14 which is connected to the input shaft 10 by a tongue-and-groove connection 10. Only a single planet wheel 18 supported by the carrier is shown in the drawing

14. Pastorek 20 planetového soukolí je uložen na dílu 22, který tvoří společnou část první a druhé spojky, jak bude podrobně popsáno v dalším textu.14. The pinion 20 of the planetary gear is mounted on a part 22 which forms a common part of the first and second clutch, as will be described in detail below.

Vnější ozubený věnec 24* planetového soukolí má kuželovou vnější plochu 28, která s odpovídající kuželovou plochou 30 dílu 22 tvoří první spojku. Jak ukazuje obr. 1, k výstupnímu hřídeli 12 v místě 32 je připojen nosný člen 24. Druhá spojka, kterou lze rovněž považovat za brzdu, sestává z kuželové plochy 34 na dílu 22 a z odpovídající kuželové plochy 36 na nehybné opěře 38, nesené skříní 40 převodu.The outer ring gear 24 * of the planetary gear set has a conical outer surface 28 that forms a first clutch with the corresponding conical surface 30 of the part 22. As shown in Fig. 1, a support member 24 is attached to the output shaft 12 at 32. A second clutch, also considered a brake, consists of a conical surface 34 on the part 22 and a corresponding conical surface 36 on the stationary support 38 carried by the housing 40. transfer.

Mezi kuželovými plochami 34, 36 druhé spojky je pás frikčního materiálu 42. Spojování a rozpojování první spojky a druhé spojky je vyvoláváno pružinovou soustavou S a servosystémem V.Between the conical surfaces 34, 36 of the second coupling is a strip of friction material 42. Coupling and uncoupling of the first coupling and the second coupling is caused by the spring system S and the servo system V.

Pružinová soustava S sestává z talířových pružin 42‘, které jsou uvnitř uloženy na kuželovém ložisku 44 pomocí objímky 46. Vnější strana talířových pružin 42* je přitlačována k části 22a dílu 22, kterou sleduje při otáčení bez relativního úhlového pohybu.The spring assembly S consists of disc springs 42 ', which are internally mounted on a tapered bearing 44 by means of a sleeve 46. The outer side of the disc springs 42 * is pressed against the part 22a of the part 22 which it follows when rotating without relative angular movement.

V poloze podle obr. 1 je první spojka ve spojené poloze, přičemž pružiny 42* tlačí díl 22 doprava ke členu 24. Rozpojení první spojky a spojení druhé spojky se provádí servosystémem V proti síle pružin 42*. Servosystém V sestává z neotočně úložného pístu 48, který je utěsněné osově pohyblivý ve válci SO vytvořeném v části 40a skříně 40 převodu. Mezi pružinou 42* a pístem 48 je část dílu 22, která tvoří střední prstencový 'díl 22a. Jak ukazuje obr. 1, je výstupní hřídel 12 ložiskem 54 nepřímo nesen válcovým ineótočným válcem 50 servosystému V a rotuje spolu s díly 22, 22a, 20, 42 a 40. Ložisková plocha 52 prstencové části 22a dílu 22 je mazána olejem přicházejícím kanály 52b v pístu 48, ovládaném tlakovým olejem.In the position of FIG. 1, the first coupling is in the coupled position, with the springs 42 * pushing the member 22 to the right towards the member 24. Disengaging the first coupling and coupling the second coupling is performed by the servo system V against the spring force 42 *. The servo system V consists of a non-rotatably mounted piston 48 which is sealed axially movable in a cylinder SO formed in a portion 40a of the gear housing 40. Between the spring 42 * and the piston 48 there is a portion of the portion 22 that forms the central annular portion 22a. As shown in FIG. 1, the output shaft 12 is indirectly supported by the bearing 54 via the cylindrical inertia cylinder 50 of the servo system V and rotates together with the parts 22, 22a, 20, 42 and 40. The bearing surface 52 of the annular portion 22a of the part 22 is lubricated by the oil a piston 48 operated by pressure oil.

Je třeba podotknout, že při kluzném uložení nastává mezi pístem 48 a prstencovou částí 22a pouze nepatrný relativní pohyb během krátké první fáze působení pístu 48 do okamžiku, kdy začne působit druhá spojka.It should be noted that, with the sliding bearing, only a slight relative movement occurs between the piston 48 and the annular portion 22a during the short first phase of the piston 48 until the second clutch is engaged.

Konstrukce hydraulického měniče momentu není předmětem vynálezu a nebude proto podrobně popisována.The design of the hydraulic torque converter is not subject of the invention and will therefore not be described in detail.

Z obr. 1 je jasně patrno, že znázorněná úprava funguje jako převod do rychlá, je však zřejmé, že převod podle vynálezu lze použít také jako převod do pomala, což znamená, že vstupní a výstupní hřídel si vymění vzájemně funikci. Převod podle vynálezu ve spojení s měničem momentu, jehož lopatkové kolo se může připojovat nebo odpojovat ze záběru, vede k velkým výhodám a vyžaduje pouze jiné dimenzování druhé spojky tvořící brzdu a hřídelů.It can be clearly seen from FIG. 1 that the arrangement shown functions as a gear, but it is clear that the gear according to the invention can also be used as a slow gear, meaning that the input and output shafts exchange functionality. The transmission according to the invention in conjunction with a torque converter, the impeller of which can be coupled or disengaged, results in great advantages and requires only a different dimensioning of the second brake-clutch and the shafts.

Z obr. 2, kde odpovídající části převodu jsou označeny stejnými vztahovými značkami jako na obr. 1, je zřejmé, že podstatným rozdílem mezi oběma konstrukcemi je úprava válcové volnoběžky F, která je uložena paralelně s první spojkou. Volnoběžka F je uložena v prodloužení členu 24 a její vnitřní díl 56 je přímo spojen s unášečem 14; volnoběžka F slouží k účelu, který byl uveden v předchozím textu.From Fig. 2, where the corresponding parts of the transmission are designated with the same reference numerals as in Fig. 1, it is clear that a substantial difference between the two structures is the adjustment of the cylindrical freewheel F, which is arranged parallel to the first clutch. The freewheel F is mounted in the extension of the member 24 and its inner part 56 is directly connected to the carrier 14; the freewheel F serves the purpose stated above.

Dále je zřejmé, že převod podle vynálezu může pracovat jako zpátečka změnou typu planetového soukolí tak, aby mělo dvě vzájemně zabírající planetová kola mezi pastorkem a ozubeným věncem. V tomto případě nemůže být mezi vstupním a výstupním hřídelem volnoběžka.Further, it is clear that the transmission according to the invention can work as a reverse by changing the type of planetary gear so as to have two meshing meshes between the pinion and the gear ring. In this case, there is no freewheel between the input and output shafts.

Claims

Subject

1. A transmission consisting of an input and output shaft, a planetary carrier associated with one shaft, a pinion and an external gear ring associated with the second shaft, a first coupling for coupling and uncoupling the pinion and an outer ring, and a second coupling for coupling and uncoupling and a stationary support, characterized in that it comprises a servo system (V) for maintaining the first clutch normally engaged in position via a spring assembly (S) acting between an outer gear ring (24 *) with an associated shaft (12) and a first part of the first clutch coupled with pinion (20).

The transmission according to claim 1, characterized in that the spring assembly (S) is rotatably mounted with the second part of the first coupling.

3. The transmission according to claim 1, wherein the servo system (V) for maintaining the first clutch in the engaged position is mounted relative to the first clutch part (28) by means of a bearing (44) to allow relative rotation between the input shaft (10). and an output shaft (12) when the first clutch is disengaged.

4. The transmission according to claim 2 or 3, wherein the spring assembly (S) comprises springs (42 ') having a spring characteristic selected to apply a maximum spring force when the first clutch is engaged and relatively low spring forces when the first clutch is disengaged and the second clutch engaged. .

ynAlezu

The transmission according to claim 4, characterized in that the springs (42 *) are circular disc springs of a frustoconical section.

6. The transmission according to claims 1 to 5, characterized in that the servo system (V) comprises a non-rotatable piston (48) cooperating with the bearing surface (52) of the part of the second clutch which is connected to the pinion (20).

7. The transmission according to claims 1 to 6, characterized in that it comprises a torque converter (T) having a impeller of a pump or a turbine.

8. The transmission according to claims 1 to 7, characterized in that the first clutch and the second clutch are frictional.

9. The transmission according to claim 1, wherein the conicity of the first clutch is less than the conicity of the second clutch and the transmission operates as a high speed transmission.

10. The transmission according to claim 1, wherein the conicity of the second clutch is less than that of the first clutch and the transmission operates as a slow gear.

11. The transmission according to claims 1 to 10, characterized in that the carrier (14) carries between the pinion (20) and the ring gear (24 *) two meshing planetary gears (18) to form a transmission for driving forward and rearward.

12. The transmission according to claim 1, characterized in that a freewheel (F) is arranged parallel to the first clutch.

2 sheets of drawings