CZ2003186A3 - Belt drive ring cvt coupler - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká systémů rozvodu energie a zejména spojek pro kontinuálně měnitelné převody s hnacími kroužky spojenými řemenem, která se používá pro přenos energie z hnací řemenice na hnanou řemenici.

Dosavadní stav techniky

Ze stavu techniky je dobře známo, že se převod typu s ozubeným soukolím může používat pro provoz motorového vozidla, motocyklu nebo podobně. Pro účely zlepšení efektivity paliva je výhodný kontinuálně měnitelný převod, takzvaný CVT. Pro použití u kontinuálně měnitelných převodů byly vyvinuty různé typy řemenů.

Obecně mají řemeny pro CVT mají obrys podobný obrysu běžného klínového řemenu. Ty jsou zejména široké na horní straně a úzké na spodku a jsou navržené tak, aby padly mezi kotouče řemenice, které definují úhlovou drážku. Řemenice, přes kterou je řemen vedený, sestává z pohyblivého kotouče a pevného kotouče, přičemž oba mají tvar komolého kužele. Obecně se jeden z kotoučů pohybuje, zatímco ten druhý zůstává zafixovaný.

Pohyb jednoho kotouče vzhledem k druhému mění účinně střední průměr 0 řemenice, na kterém řemen pracuje. V důsledku toho je rychlost řemenu funkcí středního průměru řemenice, to jest, obráceně je funkcí vzájemné relativní poohy kotoučů vůči sobě. Obecně jsou u kontinuálně měnitelného převodu přítomné dvě řemenice, jedna hnaná a jedna hnací.

Ačkoliv jsou všechny z řemenů pro kontinuálně měnitelné převody podle stavu techniky ohebné, má každý také charakteristiky, které se nenajdou u dalších řemenů pro • · · · • ·· 9

* · · • · • · · • · · · přenos energie. Například se požaduje, abu řemeny měly příčnou tuhost. To dovoluje řemenu běžet na specifickém středním průměru, aniž by byl drcen mezi kotouči řemenice. V důsledku toho zahrnuje každý systém řemenu pro CVT řemen vedený kolem řemenic s měnitelným průměrem.

Jedna obměna ohebného řemenu je hnací kroužek. Tento hnací kroužek zahrnuje tuhý plastový nebo kovový kroužek, který je vedený v řemenici. Ohebný řemen se pak vede kolem tohoto kroužku. Osa otáčení kroužku se pohybuje excentricky vzhledem k ose rotace řemenice, když se kotouče řemenice pohybují.

Pokud jde o vztah mezi řemenicí a řemenm podle známého stavu techniky, zveřejňuje patent US č. 5,709,624 řemenici s měnitelným průměrem. Jediný hnací kroužek běží mezi kotouči řemenice. Po tomto hnacím kroužku běží přes řemenici ohebný řemen. Když se kotouče vzhledem k sobě pohybují, střední průměr řemenice se mění. Protože hnací kroužek zachycuje příčné nebo tlakové síly mezi kotouči, nemusí být řemen konstruovaný pro přijetí těchto sil. Avšak zařízení podle patentu č. 5,709,624 zahrnuje jediný hnací kroužek použitý jako část přídavného hnacího systému motoru s vnitřním spalováním. Pro zajištění osy otáčení hnacího kroužku alespoň v podstatě rovnoběžné s osou rotace kotoučových členů se také vyžaduje nějaký stabilizující člen. Zařízení podle patentu 5,709,624 se nedodává k použití u převodů s kontinuálně měnitelným převodem.

Reprezentantem známého stavu techniky je také patent US č. 4,875,894 Clarka, který zveřejňuje kontinuálně měnitelný převod. Tento převod zahrnuje vstupní a výstupní hřídel, z nichž každý má sestavu rotačního disku. Tyto sestavy rotačních disků mají každá stykové podložky, které tvoří kruhy, které mají kontinuálně měnitelné průměry. Tyto dvě montáže rotačních disků jsou spojené spojkovým mechanismem, jako je tuhý spojovací kroužek. Přenos energie nastává mezi • · · · · ·

každou řemenicí přes rotaci kroužku. Toto zařízení nenabízí volbu použití ohebných řemenů pro rozvod energie, což je pro spojení obou disků žádoucí místo tuhého kroužku. Toto zvětšuje prostor, ve kterém může toto zařízení pracovat, obecně na čtvercový nebo kruhový prostor definovaný největším vnějším rozměrem řemenic.

Hnací kroužky nebyly na spojky kontinuálně měnitelných převodů aplikovány. Obecně jsou ohebné řemeny pro CVT nepříznivě ovlivňovány teplem a třením, když pracují. Dále jsou řemenu pro CVT obecně nákladnější než řemeny pro přenos energie používané pro pohony pomocných zařízení vozidel. Když proto selže řemen pro CVT, je nezbytné nahradit ho nějakým podobným řemenem místo méně nákladného klínového řemenu.

Co je potřeba, je řemenová spojka kontinuálně měnitelného převodu s hnacími kroužky, která by měla hnací kroužky. Co je potřeba, je řemenová spojka kontinuálně měnitelného převodu s hnacími kroužky, která by měla nekonečné řemeny vedené mezi hnacími kroužky. Co je potřeba, je řemenová spojka kontinuálně měnitelného převodu s hnacími kroužky, která by měla rám pro zajištění hnacích kroužků v předem stanoveném vzájemném prostorovém uspořádání. Stávající vynález tyto potřeby splňuje.

Podstata vynálezu

Primárním aspektem vynálezu je poskytnout řemenovou spojku kontinuálně měnitelného převodu s hnacími kroužky, která by měla hnací kroužky.

Dalším aspektem vynálezu je poskytnout řemenovou spojku kontinuálně měnitelného převodu s hnacími kroužky, která by měla nekonečné řemeny vedené mezi hnacími kroužky.

Dalším aspektem vynálezu je poskytnout řemenovou spojku kontinuálně měnitelného převodu s hnacími kroužky, která by • · • · · ·

- 4 měla rám pro zajištění hnacích kroužků v předem stanoveném vzájemném prostorovém uspořádání.

Na další aspekt vynálezu bude poukázáno nebo bude ozřejměn následujícím popisem vynálezu a doprovodnými výkresy.

Vynález zahrnuje řemenovou spojku kontinuálně měnitelného převodu s hnacími kroužky. Ke každému konci rámu je otočně připojená dvojice hnacích kroužků. Rám řídí prostorové vzájemné uspořádání hnacích kroužků a tím se vyhýbá relativnímu pohybu kroužků, když spojka pracuje, a tím zvyšuje převod energie zatímco redukuje ohřátí třením a tak zvyšuje životnost spojky. Hnací kroužky sestávají z kovových nebo nekovových materiálů a vykazují zvýšenou odolnost proti opotřebení ve srovnání s elastomerickými řemeny podle stavu techniky a tím zvyšují životnost řemenu. Řemeny jsou vedené kolem hnacích kroužků. Řemeny mohou být jakékoli vhodné řemeny ze stavu techniky, čímž se pro uživatele sníží náklady na spojku. Rám drží hnací kroužky v předem stanoveném vztahu mezi kotouči řemenic. Hnací kroužek na hnací řemenici se otáčí v témže směru jako hnací řemenice působením třecího styku s boky kotoučů hnací řemenice kontinuálně měnitelného převodu. Hnací kroužek na straně hnané řemenice se otáčí v témže směru jako hnací kroužek na hnací řemenici, protože jsou mechanicky spojené řemeny. Hnaný hnací kroužek je pak v třecím styku s boky kotoučů hnané řemenice a tak žene hnanou řemenici. Opotřebení třením spojky je značně sníženo, protože se s boky kotouče stýká místo řemenu kroužek. Střední průměr nebo poloměr každé řemenice se nastavuje pohybem kotoučů řemenice. Pohyb kotoučů řemenice způsobuje, že se osa otáčení každého hnacího kroužku pohybuje excentricky vzhledem k ose rotace jeho příslušné řemenice. Protože hnací kroužky jsou spojené mechanicky, pohybují se hnací kroužky spolu s rámem jako • · • · · · jednotka jako odezva na pohyb kotoučů řemenice a tím mění účinný převodový poměr převodu.

Přehled obrázků na výkresech

Doprovázející výkresy, které jsou zahrnuté do podloh a tvoří jejich část, ilustrují výhodná provedení stávajícího vynálezu a spolu s popisem slouží pro vysvětlení principu vynálezu.

Obr. 1 je axonometrický pohled na spojku podle vynálezu.

Obr. 2 je pohled na příčný řez vynálezem mezi dvěma řemenicemi.

Obr. 3 je nárysný pohled na spojku s hnacími kroužky.

Obr. 4 je bkokorysný pohled na spojku s hnacími kroužky.

Obr. 5 je axonometrický pohled na ložiskový rám.

Obr. 6 je nárysný pohled na ložiskový rám a kroužky.

Obr. 7 je bokorysný pohled na ložiskový rám a kroužky.

Obr. 8 je axonometrický pohled na kroužky a ložiska.

Obr. 9 je axonometrický pohled na kroužek.

Obr. 10 je pohled na příčný řez spojky na sadě řemenic.

Příklady provedení vynálezu

Obrázek 1 je axonometrický pohled na spojku podle vynálezu. Řemenová spojka pro kontinuálně měnitelné převody s hnacími kroužky zahrnuje hnací kroužky 10 , 11. Rám 15 opisuje na každém konci rámu díru 16, 17. V dírách 16 respektive 17 jsou namontována ložiska 18, 19. Kroužky nebo ozubené věnce 10, 11 jsou namontované otočně na rámu 15 v ložiskách 18, 19. Jak si může být vědomý ten, kdo je znalý stavu techniky, drží rám 15 ložiska 18, 19 ve vhodném prostorovém rozestupu, což naopak drží ve vhodném prostorovém uspořádání kroužky 10, Id. Kroužky 10, 11 mají každý rovinu rotace, které jsou vzájemně koplanární. Ložiska • · · ·

- 6 18, 19 mohou zahrnovat jakýkoli vhodný typ ložiska známý ze stavu techniky včetně, ale ne výlučně kuličková, jehlová nebo kluzná.

Řemeny 21, 22 jsou vedené přes vnější povrch kroužků 10, 11 . Každý řemen 21, 22 běží bok po boku z kroužku 10 na kroužek 11. Řemeny jsou jakékoli dostupné ze stavu techniky. U tohoto výhodného provedení mají ozubený nebo zubový profil. Mohou mít také několikažebrový profil s žebry probíhajícími podélně, nebo profil klínového řemenu, jak požaduje uživatel. U tohoto výhodného provedení jsou dále řemeny ukázané na každé straně rámu 15. U jednoho alternativního provedení jsou kroužky 10, 11 připojené k rámu 15 tak, že osa střední roviny každého kroužku 10, 11 není vyrovnaná s hlavní osou rámu, to jest, kroužky jsou vysazené k jedné straně od střední linie rámu. Po jedné straně rámu může tedy běžet řemen nebo jediný řemen. Vysazení kroužků v rámu tímto způsobem dovoluje uživateli provést oběny tvaru krytu rozvodu CVT.

Obr. 2 je pohled na přáíčný řez vynálezu mezi dvěma řemenicemi. Tento systém podle vynálezu je ukázaný nainstalovaný mezi hnací řemenicí 100 a hnanou řemenicí 200. Kotouče 101, 102 řemenice se pohybují podle osy Ml respektive Ml , aby se zvětšil nebo zmenšil rozestup mezi kotouči. Kotouče 201, 202 řemenice se pohybují podle osy M2' respektive M2, aby se zvětšil nebo zmenšil rozestup mezi kotouči. Jak je ukázáno na obr. 2, nejsou osy Ml a Ml paralelní. Osy M2, M2 nejsou paralelní. Tyto osy jsou od sebe mírně odkloněné pod předem stanoveným úhlem. To je proto, že se řemenice pohybují od stavu převodu do pomala s velkou mezerou do stavu převodu do rychlá s malou mezerou, kroužky 10 , 11 mohou přijít do styku s boky kotoučů na straně kotouče protější té, která je ukázaná na obr. 2, a jak je zde popsáno dále. Mírné naklonění osy otáčení každého kotouče ve srovnání s jeho protikusem, jak je ukázáno na • ·· · • · · · • · • · · ·

- 7 obr. 2, otevírá prostor mezi kotouči na vnitřní straně mezi kotouči. Toto brání kroužku 10 nebo 11 v tom, aby se dostal do styku s vnitřní stranou svého příslušného kotouče za podmínky převodu do rychlá. Pohyb kotoučů řemenic kontinuálně měnitelného převodu se provádí prostředky známými ze stavu techniky.

Při funkci se řemenice lOOotáčí ve směru R1 a řemenice 200 se otáčí ve směru R2. Osa rotace řemenice 100 prochází dírou 16. Osa rotace řemenice 200 prochází dírou 17 . Povrchy 33, 34 kroužku 10, viz obrázky 3, 4 a 9, dosedají na povrchy 103 a 105 kotoučů ve stykové ploše 110 respektive 111. Povrchy 31, 32 kroužku 11, viz obrázky 3, 4 a 9, dosedají na povrchy 104, 106 kotoučů a stykové plochy 210 respektive 211.

Tyto styky způsobují, že se kroužek 10 otáčí ve směru R3 v souladu s řemenicí 100. Když se kroužek 10 otáčí, způsobuje pohyb řemenů 21, 22, že se kroužek 11 otáčí ve směru R4 a pohání řemenici 200 a způsobuje, že se otáčí ve směru R2 v souladu s tím, jak je hnána kroužkem 13.. Ze stavu techniky je známo, že střední poloměr každého kroužku spojky kontinuálně měnitelného převodu s hnacím kroužkem řemenu je určený relativní polohou kotoučových dílů. Když se kotoučové díly dané řemenice pohybují k sobě, bude se střední poloměr zvětšovat, protože osa otáčeni ozubeného věnce je tlačena do pohybu k ose otáčení řemenice. Opačně pak, když se kotoučové díly pohybují od sebe, bude se střední poloměr zmenšovat, protože se osa otáčení ozubeného věnce pohybuje pryč od osy otáčení řemenice.

Obr. 3 je nárysný pohled spojky s hnacími kroužky. Dosedací plocha 32 se stýká s povrchem 105 kotouče, viz obr.

2. Dosedací plocha 34 se stýká s povrchem 106 kotouče.

Obr. 4 je bokorysný pohled na spojku s hnacími kroužky.

Obr. 5 je axonometrický pohled na ložiskový rám. Rám 15 má na každém konci rámu díry 16, 17. V dírách 16 respektive • · • · · · • · · · jsou namontovaná ložiska 18, 19. Do každého ložiska 1_8 respektive 19 jsou uložené nalisováním kroužky 10, 11. Každý kroužek 10, 11 má profil, který spolupracuje s profilem neznázorněných řemenů. Na tomto obrázku 5 jsou kroužky 10, 11 ukázané se zubovým profilem, ačkoliv je akceptovatelný jakýkoli profil známý ze stavu techniky. Ložiska 18, 19 mechanicky drží a vhodně umisťují každý kroužek 10, 11 vzhledem k rámu 15.

Obr. 6 je nárysný pohled na ložiskový rám a kroužky.

Obr. 7 je bokorys ložiskového rámu a kroužků.

Obr. 8 je axonometrický pohled na kroužky a ložiska.

Ukázané nejsou ani řemeny 21, 22 a ni rám 15.

Obr. 9 je axonometrický pohled na kroužek. Protější dosedací plochy 33, 34 kroužku 10 spolu navzájem svírají úhel g. Vrchol úhlu a je v podstatě vyrovnaný s osou otáčení kroužku 10 . Protější dosedací plochy 31, 32 kroužku 11 (neznázorněno) spolu vzájemně svírají také úhel cc. Uhel g se v podstatě rovná 1/2 hodnoty úhlu sevřeného mezi vnitřními povrchy kotoučů řemenice, ve kterých kroužek pracuje. Úhel g může být tedy přesně stanovený tak, aby se přizpůsobil fyzikálním charakteristikám jednotlivé řemenice. Tento obrázek je typický pro kroužek 10 a 11. Samozřejmě, kdo je zkušený ve stavu techniky, bude předpokládat, že úhel g může být odlišný pro každý kroužek v závislosti na sevřeném úhlu řemenice, ve které tento kroužek pracuje. Povrch 101 obkresluje kroužek 10 . Ložisko, které je ukázané na obr. 8, dosedá na povrch 101. U tohoto výhodného provedení zahrnují povrchy 31, 32, 33, 34 nekovový třecí materiál. Samozřejmě mohou povrchy 31, 32, 33, 34 také zahrnovat třecí kovový materiál.

Obr. 10 je pohled na příčný řez spojkou se sadou řemenic. Spojka je ukázaná mezi řemenicemi 100 a 200.

Ačkoliv zde byla popsána jediná forma vynálezu, bude pro ty, kdo jsou znalí stavu techniky, zřejmé, že se mohou v • · · ·

konstrukci a vztazích částí obměny, aniž by došlo k odchýlení od podstaty a rozsahu vynálezu, který je zde popsaný.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spojka kontinuálně měnitelného převodu s hnacími kroužky spojenými řemenem, která sestává z:

   rámu, prvního a druhého rotujícího členu přimontovaného otočně k rámu a alespoň jednoho nekonečného členu vedeného mezi prvním a druhým rotujícím členem a dosedajícím na vnější povrch prvního a druhého rotujícího členu.
2. 2. Spojka podle nároku 1, vyznačující se tím, že:

   každý první a druhý rotující člen má rovinu rotace a tyto roviny rotace jsou v podstatě koplanární.
3. 3. Spojka podle nároku 2, vyznačující se tím, že:

   rám má alespoň jednu rovinu, která je v podstatě koplanární s rovinou rotace každého prvního a druhého rotujícího členu.
4. 4. Spojka podle nároku 2, vyznačující se t í m, že každý rotující člen má dále:

   protější dosedací plochy pro kooperující záběr s řemenicí.
5. 5. Spojka podle nároku 4, vyznačující se tím, že povrch každého rotujícího členu má dále:

   povrch pro kooperující záběr řemenu a tento povrch má nějaký profil.
6. 6. Spojka podle nároku 5, vyznačující se tím, že dále zahrnuje:

   ložisko pro otočné přimontování každého prvního a druhého rotujícího členu k rámu.
7. 7. Spojka podle nároku 6, vyznačující se tím, že dále zahrnuje:

   několik nekonečných členů vedených mezi každým prvním a druhým rotujícím členem kolem vnějšího povrchu každého prvního a druhého rotujícího členu.
8. 8. Spojka podle nároku 7, vyznačující se tím, že:

   rám pružně předepíná od sebe první a druhé rotující členy, čímž je udržováno napětí v nekonečném.členu.
9. 9. Spojka podle nároku 8, vyznačující se tím, že:

   protější dosedací plochy na každém rotujícím členu dále svírají určitý úhel.
10. 10. Spojka podle nároku 9, vyznačující se tím, že:

    protější dosedací plochy jsou tvořené nekovovým materiálem.
11. 11. Spojka podle nároku 5, vyznačuj ící tím, že:

    profil je tvořený ozubeným profilem.