CS238524B1 - Hydromechanical gearbox - Google Patents

Description

Vynález se týká hydrome chánické převodovky pro převodové ústrojí dopravního prostředku, obzvláště osobního automobilu·

Z hlediska snížení energetických ztrát jsou výhodnější hydromechánické převodovky, ve kterých se část energie předává hydrodynamickým převode·, například hydrodynamickým měničem nebo hydrodynamickou spojkou a část mechanickou cestou.

Je známa hydromechanická převodovka, obsahující hydrodynamický převod v podobě hydrodynamického měniče, redukční planetový převod, sestávající z korunového kola, unašeče, centrálního kola, blokovací spojky, redukčního planetového soukolí a brzdy centrálního kola a sběrný planetový převod, sestávající z unašeče s dvěma do sebe zabírajícími satelity, prvého centrálního kola, druhého centrálního kola spojeného s unašečem redukčního planetového soukolí, korunového kola, spojeného s hnaným hřídelem a brzd pro spojení s tělesem prvního centrálního kola a unašeče. Dále obsahuje převodovka třecí spojky pro spojení hnacího hřídele 8 korunovým kolem redukčního planetového soukolí a unašečem sběrného planetového soukolí a volnoběžku pro spojení turbinového kola hydrodynamického měniče s korunovým kolem redukčníhe planetového soukolí. Tato převodovka zajišťuje

238 524 přenos výkonu při prvním a druhé» převodovém stupni pomocí hydrodynamického měniče a při ostatních stupních nechanic kou cestou.

^Nevý^h°^do^{u tét}o převodovk^y je, že neumožňuje brzd^ění notoren při nízkých převodových stupních - první a druhý kdy je toho nejvíce zapotřebí kvůli volnoběžce pod turbinovým kolem hydrodynamického měniče·

Je také znána hydronechánické převodovka, obsahujíeí hydrodynamický měnič momentu, jehož čerpadlové kolo je spojeno se vstupním hřídelem převodovky, turbinové 'kolo, redukční planetové soukolí s unašečen s dvojitým satelitem, brzdu spojující unašeč se skříní převodovky a dvě centrální ozubená kola a sběrné planetové soukolí spojené a výstupním hřídelem převodovky unašečen s dvěma spoluzabírajícíni satelity, dvě centrální kola, z nichž prvé je spojeno β druhým centrálním kolem redukčního planetového soukolí, spojku pro blokování, sběrného planetového soukolí a korunové kolo's brzdou pro spojení korunového kola se skříní převodovky. Kromě toho obsahuje převodovka třecí spojku pro spojení turbinového kola hydrodynamického měniče a druhého centrálního kola sběrného planetového soukolí s hnacím hřídelem převodovky· Turbinové kolo je dále spojeno třecí spojku a volnoběžku se zmíněným druhým centrálním kolen sběrného planetového soukolí.

Výh^odo^u t^ét^o čtyřstu^pňové ^převodovk^y o^pro^ti p^ř«dch^áze jící je možnost rozšíření rozsahu převodů při zachování čtyř ry^chlo^atⁿí^ch stupňů ^při těch sáných ^planetovýc^h soukolích, ^zvýš^ení účinnosti a sn^ížen^í s^pot^ře^by peiLiva ^díky blokovní hydrodynamického neniče na dvou posledních převodových stupních a dále nožnost volnoběžného doběhu vozidla na prvním, třetí· a čtvrté· rychlostní· stupni.

238 524

Její nevýhodou však je, Že nelze blokovat hydrodynamickým měnič při zařazeném druhé» převodové» stupni a při neblokovaném hydrodynamickém měniči nelze využít při druhém převodovém stupni volnoběžného doběhu vozidla.

Výše uve^den^é nevý^hody o^^traňuje ^hydromec^hanická převodovka podle vynalezu, jejíž podstata spočívá v tom, že obsahuje třecí spojky ke spojení prvního centrálního kola redukčního planetového soukolí s druhým centrálním kolem sběrného planetového soukolí a s hnacím hřídelem převodovky a volnoběžkou, spojující turbinové kolo ' hydrodynamického měniče s prvním centrálním kolem redukčního planetového soukolí. Dále je výhodné vytvořit první třecí spojku tak, ž^ třecí disky ' a píst spojky pro spojení prvního centrálního kola redukčního planetového soukolí s druhým centrálním kolem sběrného planetového soukolí jsou umístěny mezi tělesem a pístem třecí spojky, spojující první centrální kolo redukčního planetového soukolí s hnacím hřídelem převodovky.

Dále je výhodné vytvořit převodovku tak, že první centrální kolo redukčníhd planetového soukolí je spojitelné v obou smyslech otáčení první spojkou s druhým centrálním kolem sběrného planetového soukolí a druhou spojkou se vstupním hřídelem převodovky a dále je spojeno v jednom smyslu otáčení volnouběžkou s turbinovým kolem, přičemž druhé centrální kolo sběrného planetového soukolí je spojitelné v obou smyslech otáčení první spojkou a druhou spojkou, zařazených v sérii za sebou se vstupním hřídelem převodovky nebo tak, že vnější kroužek volnoběžky je spojen s turbinovým kolem a vnitřní kroužek volnoběžky je pevně propojen s prvním centrálním kolem redukčního planetového soukolí a

238 524 s jednou společnou polovinou první spojky a druhé spojky, přičemž druhá samostatná polovina první spojky je pevně propojeny s druhým centrálním kolem sběrného planetového soukolí a druhá samostatná polovina druhé spojky je pevně propojena se vstupním hřídelem převodovky.

Výhodou převodovky podle předloženého vynálezu je, že volnoběžka v přenosové větvi od motoru umožňuje vždy, je-li to potřeba volnoběžný doběh vozidla při přenosu výkonu přes hydrodynamický měnič momentu a spojku blokování hydrodynamického měniče, vytvořená paralelně к volnoběžce, umožňuje zvýšit účinnost převodu a zabezpečuje současně efektivní brzdění motorem při všech rychlostních stupních.

Uspořádání disků třecí spojky podle vynálezu umožňuje na prvním, třetím a čtvrtém dopředním stupni zapínat obě třecí spojky, umístěné v přední části hydromechanické převodovky pomocí jednoho kanálu, kterým vstupuje tlaková pracovní kapalina, přičemž dva zbývající kanály jsou spojeny s odpadem a těsnící kroužky těchto kanálů nepracují pod tlakem a neopotřebovávají se. Dále se zlepšují možnosti montáže, zmenšují se jeho rozměry, hmotnost a moment setrvačnosti částí, zatěžujících třecí spojky a brzdění při přeřazování rychlosti.

Na výkresech je znázorněn příklad provedení vynálezu, kde obr. 1 představuje schematicky hydromecháni·v kou převodovku s hydrodynamickým měničem, obr» 2 znázorňuje konstrukci třecích spojek před hydrodynamickým měniSém a obr® 3 představuje schematicky hydromechánickou převodovku s hydrodynamickou spojkou.

Jak vyplývá z obr® 1, sestává hydromechánická převodov238 524 ka z hydrodynamického měniče s čerpadlovým kolen i, spojeným s hnacím hřídelem & převodovky, turbinového kola 3, a reaktoru £, spojeným volnoběžkou 6 se skříní % převodovky. Redukční planetové soukolí sestává z unašeče 2 s dvouvěncovým satelitem 8, brzdy 2 Pro připojení unašeče k tělesu 2 převodovky a prvého a druhé centrálního kola 10 a 11, z nichž první je uloženo na hřídeli 12 a druhé na hřídeli 13. Sběrné planetové soukolí sestává z unašeče 15 se dvěma spoluzabírajícími satelity 16 a 12, přičemž unašeč 15 je spojen 8 výstupním hřídelem 14 převodovky , korunového kola 18 a na něm uspořádané brzdy 19 pro jeho spojení se skříní 2 převodovky, prvého a druhého centrálního kola 20 a 21, spojky 22 blokování tohoto planetového převodu, spojující unašeč 15 s prvním centrálním kolem 20 sběrného planetového soukolí. První centrální kol· 20 sběrného planetového soukolí je spojeno hřídelem 13 s druhým centrálním kolem 11 redukčního planetového soukolí. Převodovka je opatřena druhou spojkou 23 pro spojení prvního centrálního kola 10 redukčního planetového soukolí pomocí hřídele 12 s hnacím hřídelem 2 převodovky a prvou spojkou 24 pro spojení centrálního kola 10 pomocí hřídele 12 a hřídele 25 s druhým centrálním kolem 21 sběrného planetového soukolí» Turbinové kolo 3 j^e spojeno volnoběžkou 26 s hřídelem 12 prvého centrálního kola 10 redukčního planetového soutolí. Druhá spojka 23. sestává z tělesa · 27. spojeného s vnitřním kroužkem 28 volnoběžky 26. pístu 29. třecí lamely 32» spojené s hnacím hřídelem 2 ^a třecích disků 31 a 32» spojených s tělesem 22 třecí spojky 23·

První spojka 24 sestává z pístu 33.» uloženého v tělese 27 druhé spojky 21» který má menší průměr než je průměr pístu 22, třecích disků.34 spojených s tělesem 22 druhé spojky 23 a třecích lamel 35, spojených s nábojem 36., neotočně uloženým na hřídeli 22· Třecí disky 14 a 32 a píst 33. jsou

238 524 umístěny v dutině 2L mezi tělesem 27 a pístem 29 druhé ' spojky ²¹ · K^anály J8 ^můŽe vs-tupova^t “tlaková . k^apali^na d^o d^ut^iny ALa otvory 22 z kanálu JO do dutiny Л, tvořené pístem Já ^{a tě}l^esem 22· ^{Kanál J}2 ^sp^ojuje ^dutinu 43 a h^ydrod^ynarnický ^měnič se z^drojem ^tlakov^{é p}racovn^{í kapa}ilny.

^Brzdy ^{2 a} 12. obsahuj^í p^íat^y JJ, Já a 2 , kte^ré ^vyt^vářejí mezi sebou á tělesem převodovky pracovní dutiny J7, J8 ^a J2» ^nezby^{tné pr}o jejⁱc^h zapnutí. Třecí s^pojk^a £2 ^obsa^hu^{je píst} JO, ^vytv^ářející s ^těle8^em spo^jky pracovní ^dutin^u 51.

Hydromechanická převodovka pracuje takto.

^V nás^ledují^{cí t}abulce je zn^ázorn^ěna posloupn^oat zapí^{nání tř}ec^ích sp^ojek a ^brzd a ^do^dávk^y tlakové ^pra^co^vní ka^paliny do pracovních dutin třecích spojek a brzd při zařazení je^dnotlivýc^h p^řevo^dových stupňů.

Zařazená spojka nebo pracovní dutina Zařazený převod

m CM 0 t: o a 09

0* m

4 0 5 •o

M- <M - 0 Ή §

$ 0 д я •3

04 04 5 ' 5 8

o ir· ‘ 0 a •H s •0

0

: 0 ·Η +» •3

00 ч « > 0 •Η

o> H M Ji

σ •v - « Λ Ό

«β >M \0 *4 04 3 O H

w

4 '

u. 1

♦

♦

4

♦

B

*

-

a

♦

4

2

—

4-

4*

+

4

W

··

B

4

•w

-

H

-

—

4»

4

*

·*

-

♦

-

*

M

M

♦

B

4-

4»

H

4*

♦ .

MT

4·

+

4·

+

«·

«·

·*

44

MS

4 B

♦

-

—

N

Z H

-

4

44

M4

*·

4

4

«·

4

4

4

Z B

♦

w

Μ»

238 524 kde H značí využití hydrodynamického měniče· nebo spojky B značí blokování hydrodynamického měniče nebo spojky ·» značí, že spojka nebo brzda jsou sepnuty nebo pracovní dutina je pod tlakem tekutiny * značí, že spojka nebo brzda jsou vypnuty nebo pracovní dutina je spojena a odpade*

1,2,3,4 značí převočlové stupně

N značí neutrál

Z. značí zpátečku

Při prvním převodovém stupni je zapnuta první spojka ^a brzda 12· Pracovní kapalina je pod tlakem přivedena do dutiny 41 a yxxHSxaixyixi a posouvá píst 33 vlevo, který stínuje ťřecí ^disky ³⁴ a 3⁵ a ^tím zaj^išíuje sepnul ispojky. Protože dutina 37 je spojena s odpadem, působí na píst 29 tlak pracovní kapaliny v dutině 43 a tlačí jej doprava. Sepnutí spojky 19 se dosáhne přivedením tlakové kapaliny do dutiny 42· Výkon je přenášen od vstupního hřídele 2 k čerpadlovému kolu χ hydrodynamické spojky a dále od turbiny 3 přes volnoběžku 26 a sepnutou druhou spojku 24 k hřídeli 25. dále k druhému centrálnímu kolu 21 sběrného planetového soukolí a přes satelit 17, odvalující se po · korunovém kole 18, zabrzděném brzdou 12, na unašeč 15 a výstupní hřídel 14· Při odlehčení ^pedálu ^plynu zmožňuje vo^lnob^ěžka 26 volnoběžný ^do^běh vozidla a motor běží na volnoběžných otáčkách při minimální spotřebě paliva. Při zvýšení dodávky paliva se volnoběžka se^pne a přenos ta^žn^é síly se us^ku^te^čnuje v^ýše p^ops^anýrn ^způs^obern. Z^ař^azení bloko^vání hydrodynamiko měnie p^ři prvn^ím ^převodov^ém s^,tupni se zaj^išíuje s^pojen^ím dutiny ^{43 přes k}anál 42 s odpadem, píst 33 přesouvá přes sepnuté třecí disky 34 a ^píst 29 do^leva a stla^čuje disky 3θ> Л ^a · ^{do třecí}bo ^spojení. Vý^kon hnacio ^hříde^le 2 ^se pře^{náší na} těl^eso 22 a

238 524 přes sepnutou první spojku 24 na hřídel 25 ke sběrnému planetovému soukolí. Při zablokovaném hydrodynamickém měniči je možno brzdit motorem při prvním převodovém stupni.

Při druhém převodovém stupni je sepnuta brzda 2. · třecí spojka 22· Tlakové pracovní kapalina je zavedena do dutiny 48 a 51 a přes písty 44 a 42 zařazuje brzdu £ a pístem 50 zařazuje třecí spojku 22. Kroutící moment se přenáší od hnacího hřídele 2 h čerpadlovému kolu X, hydrodynamického měniče a od turbinového kola 2 přes volnoběžku a hřídel 12 к prvnímu centrálnímu kolu 10 redučkního planetového soukolí. Protože je unašeč 2 zabrzděn brzdou 2, pracuje planetový mechanismus jako jednoduchý redukční převod a výkon je přenášen přes dvouvěncový satelit 8 na druhé centrální kolo 11 a přes sepnutou spojku 22. blokující sběrné planetové soukolí, na výstupní hřídel 14 převodovky. Volnoběžka 26 umožňuje i při druhém převodovém stupni volnoběžný doběh vozidla· Blokování hydrodynamického měniče při druhém převodovém stupni se děje propojením dutiny 43 přes kanál |2 s odpadem a dodávkou tlakové pracovní kapaliny do dutiny 37 kanály 38. Píst 29 se přitom přesunuje vlevo a spíná druhou spojku 2Д. spojující vstupní hřídel 2 přes těleso 27 a vnitřní kroužek 28 s hřídelem 12·

Při zablokovaném hydrodynamickém měniči je možno při zařazeném druhém rychlostním stupni brzdit motorem.

Při třetím převodovém stupni je sepnuta první spojka 24 a brzda 2· Tlaková pracovní kapalina je přivedena do dutiny 41 a 48. pístem 33 Je sepnutá první spojka 24 a písty 44 a 41 brzda 2· Krátícímoment je přenášen z hnacího hřídele na čerpadlové kolo X hydrodynamického měniče a z turbinového kola 2 přes volnoběžku 26 oběma větvemi a sice к prvnímu centtíálnímu kolu 20 sběrného planetového soukolí přes redukční plane238 524 tové soukolí а к druhému centrálnímu kolu 21 sběrného planetového soukolí přes první spojku 24 a hřídelem 25» Ve sběrném planetovém soukolí se obě větve toku kroutícího momentu spojují a unašečem 15 se přenáší na výstupní nhřídel 14 převodovky. Blokování hydrodynamického měniče při třetím převodovém stupni se dociluje sepnutím druhé spojky 23. přičemž dutina Je spojena s odpadem a píst 29 se přesune vlevo působením pístu 33 - jako u prvního převodového stupně. •Volnoběžka 26 zajištuje i při třetím převodovém stupni volnoběžný doběh vozidla a při zablokovaném hydrodynamickém měniči je možno brzdit motorem.

Při čtvrtém převodovém stupni je sepnuta první spojka 24 a třecí spojka 22jpřivedením tlakové pracovní kapaliny do dutin 41 a 51 pod písty 33 a 22· Kroutící moment je přenášen od hnacího hřídele 2 к čerpadlovému kolu 1 hydrodynamického měniče a od turbinového kola 2 P^es volnoběžku 26, první spojku 24 a náboj 36 к hřídeli 2,5» Třecí spojka 22 blokuje sběrné planetové soukolí a^se přenáší z hřídele 25 na výstupní hřídel 14 převodovky· Blokování hydrodynamického měniče se provádí sepnutím druhé spojky 23 jako na prvním a třetím převodovém stupni. I při čtvrtém převodovém stupni je umožněn volnoběžný doběh vozidla a při zablokovaném hydrodynamickém měniči brzdění motorem.

Při neutrálu jsou všechny spojky a brzdy rozpojeny, všechny pracovní dutiny jsou spojeny s odpadem a pracovní tlaková kapalina je pouze v hydrodynamickém měniči a dutině 42·

Při zpátečce jsou sepnuty obě brzdy 2 a 12· Protože při tomto převodovém stupni přenáší brzda 12 zvýšený kroutící moment, tlačná síla je vyvozována dvěma písty 46 a 42, na které tlačí pracovní tlaková kapalina v dutinách 42 a 4Ϊ a brzda 2 je sepnuta pístem 44·

238 524

Při zpátečce je přenášen výkon ze vstupního hřídele 2 k čerpadlovému kolu X hydrodynamického m&iiča a od turbinového kola i přes volnoběžku 26 a vnitřní kroužek 28 na hřídel 12 a dále přes redukční planetové soukolí, jehož unašei 2 je zastaven brzdou hřídel 13 a sběrné planetové soukolí, jehož korunové kolo je zastaveno brzdou 19 na unašei 15 a výstupní hřídel 14 .převodovky.

V případě nutnosti může být při zpátečce blokován hydrodjnuanický měnič druhou spojkou 23. sepnutou pístem 29. na který . působí tlaková pracovní kapalina v dutině 37 a dutina 43 hydrodynamického měniče je spojena s odpadem.

Podle druhé varianty, znázorněné na obr. 3.,je v hydromechanické převodovce použítamístp hydrodynamického měniče hy^dro^dynamic^ká spojka. Činnost ^převo^dovk^y se tím nemíní.

Hydromechánickou převodovkou podle vynálezu se docílí čtyři dopředně převodové stupně a jedna zpátečka s možností blokování hydrodynamického měniče a volnoběžného doběhu vozidla na všech převodových stupních.

Blokováním hydrodynamického měniče se zvyšuje účinnost převodu a sužuje spo^třeba palrn. Krom^{ě t}oho umožňuje voLn^oběžný doběh vozidla při ubrání plynu aby motor pracoval ve volnoběžných otáčkách, což dále zlepšuje ekonomičnost jízdy.

Konstrukčníí^rovedení první a druhé spojky v přední části hydromechanick^ého převodu umožňuje na prvním, třetím a čtvrtém převodovém stupni zapínání první a druhé spojky 24 & 23 jedním kanálem 40. spojeným se z^drojem tta^vě . pra^covní k^apaliny. To umožňuje snesní •^potře^ben^í t^ěsnícíc^{h kroužků} v . kanál^ech, spcjujícrích du^ny 47 a ⁴³ buáto s ^odpa^de^{m neb}° se zdrojem tlakové pracovní kapaliny.

Claims (4)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU .

   238 524 lo Hydromechanická převodovka, obsahující hydrodynamický převod, sestávající z čerpadlového kola, spojeného s hnacím hřídelem a turbinového kola, redukční planetové soukolí s unašečem a dvojitým satelitem, s brzdou pro připojení unašeče. ke skříni převodovky a s prvním a druhým centrálním kolem a sběrné planetové soukolí, spojené s výstupním hřídelem převodovky unašečem se dvěma spoluzabírajícími satelity, s prvním a druhým centrálním kolem, z nichž prvnínje spojeno s druhým centrálním kolem redukčního planetového' soukolí, s třecí spojkou pro blokování tohoto soukolí a s korunovým kolem a brzdou pro jeho připojení k tělesu převodovky, vyznačená tím, že obsahuje první a druhou spojku (24 a 23) pro spojení prvního centrálního kola (10) redukčního planetového soukolí s druhým centrálním kolem (21) sběrného planetového soukolí a s hnacím hřídelem (2) převodovky a turbinové kolo (3) hydrodynamického převodu je spojeno volnoběžkou (26) s prvním centrálním kolem (10) redukčního planetového soukolí.
2. 2. Hydromechanická převodovka podle bodu 1, vyznač.^en'á. t í m, že třeffí disky ⁽34J a ^píst <³3) spojky ^{(24) pro} e^pojen^{í p}rvn^ího cen^tr^áln^ího ^kola (l⁰⁾ r^edukě^ního plan^etovéh^{o s}oukol^í s d^ruhým cen^trál°^ím koleun ⁽²¹D sb^ěrného pl^a-

   238 524 netového soukolí Jsou umístěny mezi tělesem (27) a pístem (29) třecí spojky (24), spojující první centrální kolo redukčního planetového soukolí s hnacím hřídelem (2) převodovky.
3. 3® Hydromechanická převodovka podle bodu l_z vyznačená t í m, že první centrální kolo (10) redukčního planetového soukolí Je spojitelné v obou smyslech otáčení první spojkou (24) s druhým centrálním kolem (21) sběrného planetového soukolí a druhou spojkou (23) se vstupním hřídelem (2) převodovky a dále je spojeno v jednom smyslu otáčení volnoběžkou (26) s turbinovým kolem (3), přičemž druhé centrální kolo (21) sběrného planetového soukolí je spojitelné v obou smyslech otáčení první spojkou (24) a druhou spojkou (23), zařazených v sérii za sebou se vstupním hřídelem (2) převodovky.
4. 4® Hydromechanická převodovka podle bodu l_z vyznačená t í i, že vnější kroužek volnoběžky (26) je spojen s turbinovým kolem (3) a vnitřní kroužek (28) volnoběžky (26) je pevně propojen s prvním centrálním kolem (10) redukčního planetového soukolí a s jednou společnou polovinou první spojky (24) a druhé spojky (23), přičemž druhá samostatná polovina první spojky (24) je pevně propojena s druhým centrálním kolem (21) sběrného planetového soukolí a druhá samostatná polovina druhé spojky (23) je pevně propojena se vstupním hřídelem (2) převodovky® ·