CZ2017245A3 - Planetary continuously variable transmission with mechanical gear ratio control - Google Patents

Planetary continuously variable transmission with mechanical gear ratio control Download PDF

Info

Publication number
CZ2017245A3
CZ2017245A3 CZ2017-245A CZ2017245A CZ2017245A3 CZ 2017245 A3 CZ2017245 A3 CZ 2017245A3 CZ 2017245 A CZ2017245 A CZ 2017245A CZ 2017245 A3 CZ2017245 A3 CZ 2017245A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
gear ratio
ratio control
continuously variable
satellites
variable transmission
Prior art date
Application number
CZ2017-245A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Jasoň Hampl
Original Assignee
Dekra Cz A.S.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dekra Cz A.S. filed Critical Dekra Cz A.S.
Priority to CZ2017-245A priority Critical patent/CZ2017245A3/en
Publication of CZ2017245A3 publication Critical patent/CZ2017245A3/en

Links

Landscapes

  • Friction Gearing (AREA)

Abstract

Neohebné frikční členy tohoto CVT vytvářejí neozubené planetové soukolí, jehož vypružené satelity (1) mají tvar dvojkuželů. S nimi v záběru jsou symetrické dvojice zrcadlově navzájem posuvných centrálních kol (2) a v protisměru zrcadlově navzájem posuvných korunových kol (3). Posouváním se mění převod i vzdálenost satelitů (1) od osy CVT. Směr os satelitů (1) udržují na ně připevněná ozubená kolečka (9) zabírající s ozubenými hřebeny (8) připevněnými ke skříni CVT rovnoběžně s radiálními výřezy (5) ve stěnách nepohyblivé klece satelitů, určenými pro vyčnívající konce os. Kola centrální (2) i korunová (3) jsou opatřena obvodovými drážkami pro kuželové čepy (16) a (17) otočné v přesuvnících (13) nasazených na šrouby s pravým a levým závitem (14) a (15). Na ně jsou připevněna shodná ozubená kola (18) se šikmými zuby, která spoluzabírají v uzavřeném okruhu. Na jedno je napojeno externí ovládání převodu. Každý druhý šroub je zakončen drážkovým spojem pro axiální posun ozubeného kola, jehož náboj má zápich pro vidlici zařízení ovládajícího přítlak frikčních elementů.The rigid friction members of this CVT form a non-toothed planetary gear, whose springed satellites (1) have the shape of double-cones. They engage with them symmetric pairs of mirror-displaceable central wheels (2) and, in opposite directions, crown-wheels (3) that can be moved in a mirror-like manner. Shifting and changing satellites (1) from CVT axis. To the axes of the satellites (1), the gears (9) attached thereto, engaging the toothed racks (8) attached to the CVT housing, hold parallel to the radial cuts (5) in the walls of the stationary cage of the satellite intended for the projecting ends of the axes. Both the central wheels (2) and the crown (3) are provided with circumferential grooves for tapered pins (16) and (17) rotatable in shifters (13) mounted on screws with right and left threads (14) and (15). The same helical gears (18) with slanted teeth are attached to them, which engage in a closed circuit. An external gear control is connected to one. Each second bolt is terminated by a groove connection for axially displacing the gear, the hub of which has a recess for the fork of the device controlling the friction element pressure.

Description

Předmět vynálezu patří mezi frikční spojitě měnitelné převody, nazývané variátory či převody CVT (z anglického označení Continuously Variable Transmission). V užším vymezení patří předmět vynálezu mezi variátory s neohebnými třecími členy.The present invention is one of the friction continuously variable transmissions, referred to as Continuously Variable Transmission (CVT). In a narrower definition, the present invention is one of the variators with rigid friction members.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Ve skupině spojitě měnitelných převodů s tuhými frikčními členy bylo uplatněno více principů, např. kladka na rovinném talíři, kladka na vnější kuželové ploše, věnec mezi dvěma navzájem obrácenými kužely, Koppův kuličkový variátor, ale rovněž variátory podle autorových PV 20004474, PV 2002-2548 a PV 2003-1788 a podle jeho patentu č. 305972. Na tento patent předkládaný vynález navazuje.In the group of continuously variable transmissions with rigid friction members, several principles have been applied, such as a pulley on a flat plate, a pulley on the outer conical surface, a ring between two inverted cones, Kopp ball variator, but also variators according to the author PV 20004474, PV 2002-2548 and PV 2003-1788 and in accordance with its patent No. 305972. This patent follows the present invention.

Vyráběny jsou i planetové CVT s tuhými frikčními členy, ale na rozdíl od uvedeného patentu vykazují výrazně větší třecí ztráty, a to zejména kvůli značně odlišným trajektoriím styčných plošek. Jejich kotoučové, mírně kónické satelity jsou silou pružin svírány na vnější straně mezi dva věnce statoru a na vnitřní straně mezi rotační čelisti na vstupním hřídeli. Výstupní hřídel je spojen s unášečem satelitů. Změna převodu se provádí posunem satelitů v radiálním směru. Nevýhodou těchto CVT je nízká účinnost a poměrně rychlé opotřebení třecích ploch.Planetary CVTs with rigid friction members are also produced, but, unlike the above-mentioned patent, they exhibit significantly greater frictional losses, mainly due to considerably different trajectories of the interface. Their disc-shaped, slightly conical satellites are clamped by spring force on the outside between the two stator rims and on the inside between the rotary jaws on the input shaft. The output shaft is connected to the satellite carrier. The transmission is changed by moving the satellites in the radial direction. The disadvantages of these CVTs are low efficiency and relatively fast wear of the friction surfaces.

Ze všech CVT s tuhými frikčními členy se nejvíce uplatnil toroidní CVT a jeho modifikace: semitoroidní a zvláště pak zdvojený semitoroidní. Jeho předností je kromě relativně příznivé geometrie omezující nevyhnutelný prokluz na styčných ploškách hlavně to, že velké přítlačné síly na frikční členy nejdou přes ložiska, což představuje nejen úsporu při dimenzování ložisek, ale také menší energetické ztráty v nich. Je však nutno zajistit co nejpřesnější nastavení paralelně spolupracujících kladek přenášejících síly mezi semitoroidními kotouči.Of all rigid frictional members CVT, toroidal CVT and its modifications: semitoroid, and especially double semitoroid, were the most important. Its advantage is, besides the relatively favorable geometry, limiting the unavoidable slip on the contact pads, in particular, that the high contact forces on the friction members do not pass over the bearings, which not only saves the sizing of the bearings but also less energy losses therein. However, it is necessary to ensure as accurately as possible the alignment of the pulleys transmitting forces in parallel between the semitoroid disks.

Mají-li však být přenášeny opravdu velké tečné síly, je nutno usilovat o pokud možno velkou reálnou plošku styku (aniž by však rostl geometricky zapříčiněný prokluz). V tom má i semitoroidní CVT jen limitované možnosti. Je např. sotva použitelný pro těžké nákladní automobily a zemní stroje, kde by přitom spojitě měnitelný převod byl velmi žádoucí.However, if really large tangential forces are to be transmitted, it is necessary to strive for as large a real contact area as possible (without increasing the geometrically caused slip). In this, even the semitoroid CVT has only limited possibilities. For example, it is hardly applicable to heavy goods vehicles and earth moving machines where a continuously variable transmission would be highly desirable.

CVT podle patentu č. 305972 sice umožňuje přenos značných tečných sil, ale jeho problémem je nežádoucí vliv odstředivé síly na tlak ve válečcích, jejichž pístky posouvají proti sobě vnější třecí elementy (věnce) ve styku s dvojkužely. To je zdrojem nerovnováhy v systému pro nastavování převodového poměru, neboť tlak v systému pro posuv centrálních kladek ve styku s dvojkužely rychlostí rotace ovlivňován není. Nutná je tedy zpětnovazební kompenzace vlivu odstředivé síly. Kromě toho je nutno zajistit při axiálním posuvu věnců jejich trvalou kolmost k ose rotace, což vyžaduje složitější sériové propojení zmíněných válečků.Although the CVT of U.S. Patent No. 305972 permits the transmission of considerable tangential forces, its problem is the undesirable effect of centrifugal force on the pressure in the rollers whose pistons move the outer friction elements (rims) in contact with the double cones. This is a source of imbalance in the gear ratio adjusting system, since the pressure in the central roller feed system in contact with the twin cones is not affected by the rotation speed. Feedback compensation of centrifugal force is therefore necessary. In addition, it is necessary to ensure their perpendicular perpendicularity to the axis of rotation during axial displacement of the rims, which requires a more complex series connection of the rollers.

Neřešeným problémem CVT podle patentu č. 305972 je také statická neurčitost paralelně zapojených dvojkuželů ve styku s věnci a centrálními kladkami, která může způsobit nepřijatelnou nerovnoměrnost jejich zatížení.The unresolved problem of CVT according to Patent No. 305972 is also the static uncertainty of the parallel-connected double-cones in contact with the rims and the central pulleys, which can cause unacceptable uneven load on them.

Další nevýhodou řešení podle patentu č. 305972 je i uchycení dvojkuželů na kyvných ramenech. Uhel jejich vychýlení totiž ovlivňuje nežádoucím způsobem přítlačné síly dvojkuželů na věnce a centrální kladky.Another disadvantage of the solution according to the patent No. 305972 is also the attachment of the double cones on the swinging arms. Their deflection angle undesirably affects the contact forces of the double cones on the rims and the central pulleys.

Použití spojitě měnitelných převodů je poměrně časté ve skútrech a osobních automobilech. Pokud tyto CVT mají dobrou mechanickou účinnost, lze očekávat snížení spotřeby paliva, a to iThe use of continuously variable gears is quite common in scooters and cars. If these CVTs have good mechanical efficiency, a reduction in fuel consumption can be expected, even

- 1 CZ 2017 - 245 A3 ve srovnání s převodovkou manuálně řazenou. Za pomoci vhodné automatické regulace lze totiž převodový poměr CVT měnit spojitě tak, že se pro výkon potřebný v dané jízdní situaci vybere právě ta kombinace točivého momentu a otáček motoru, která pro tento výkon vykazuje ve specifické spotřebě paliva nejmenší hodnotu.- 1 GB 2017 - 245 A3 compared to manual transmission. Indeed, with suitable automatic control, the CVT ratio can be varied continuously so that the torque / engine combination that has the lowest value for specific power consumption is selected for the power required in the driving situation.

Také akcelerační časy by u vozidla vybaveného spojitě měnitelným převodem měly být kratší, neboť nejenže odpadají prodlevy pro řazení, ale během akcelerace lze trvale udržovat otáčky motoru na hodnotě pro maximální výkon.Also, acceleration times for a vehicle equipped with a continuously variable transmission should be shorter, since not only the shift shifts are eliminated, but the engine speed can be maintained at maximum power during acceleration.

Velmi pozitivně by se CVT měl projevit u zemních strojů. Jak známo, ty dosahují mnohem vyššího pracovního výkonu, jsou-li vybaveny hydrodynamickou převodovkou místo převodovky mechanické, ručně řazené. Přitom hydrodynamická převodovka není schopna využít maximální výkon motoru za kteréhokoliv z provozních zatížení, jak to lze zařídit u CVT. Kromě toho je její účinnost o dost horší vlivem převahy režimů s využitím hydrodynamického měniče. Použití CVT u těchto strojů by tedy mělo značně snížit spotřebu paliva a jejich pracovní výkon dále zvýšit. Obdobně to platí i pro terénní vozidla, zejména pásová.CVT should be very positive for earth moving machines. As is known, they achieve a much higher working performance when equipped with a hydrodynamic transmission instead of a manual, manual transmission. At the same time, the hydrodynamic transmission is unable to utilize the maximum engine power under any of the operating loads, as can be done with CVT. Moreover, its efficiency is much worse due to the predominance of modes using a hydrodynamic converter. The use of CVT in these machines should therefore significantly reduce fuel consumption and further increase their working performance. The same applies to off-road vehicles, especially tracked vehicles.

Pro tato vozidla by bylo výhodné kombinovat CVT s diferenciálem tak, že vznikne neomezený převodový rozsah (Infinitely Variable Transmission - IVT). U něj lze tedy převodový poměr snížit až na nulu (neutrál), případně do záporných hodnot (zpátečka). Bohužel existující ířikční spojitě měnitelné převody nejsou schopny při rozumných rozměrech přenášet dostatečný výkon potřebný pro tyto a podobné aplikace.For these vehicles, it would be advantageous to combine CVT with a differential to create an infinitely variable transmission range (IVT). It can therefore be reduced to zero (neutral) or negative (reverse). Unfortunately, the existing fluent continuous variable transmissions are not capable of transmitting sufficient power for these and similar applications at reasonable dimensions.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výše uvedené nevýhody variátorů s tuhými frikčními členy jsou potlačeny planetovým spojitě měnitelným převodem s mechanickým ovládáním převodového poměru podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že:The above-mentioned disadvantages of rigid friction variators are overcome by a planetary continuously variable transmission with mechanical gear ratio control according to the invention, which consists in that:

přesuvníky, které zajišťují zrcadlový axiální posun párových neozubených centrálních i korunových kol odvalujících se se po dojkuželových satelitech, jsou nasazeny na šrouby se závitem napůl pravým a napůl levým, přičemž šrouby pro vzájemné přiblížení centrálních kol sousedí v uzavřeném okruhu se šrouby pro vzájemné oddálení korunových kol (obráceným šroubováním se přibližování a vzdalování zamění), na nábojích neozubených kol centrálních i korunových jsou vytvořeny obvodové drážky pro kuželové čepy otočné v přesuvnících a přiléhající na příslušné boky drážek, osy dvojkuželových satelitů vyčnívající na obě strany jsou opatřeny ozubenými kolečky zabírajícími do ozubených hřebenů připevněných ke skříni CVT rovnoběžně s výřezy v ní vytvořenými, do kterých zapadají vyčnívající konce os satelitů, poddajným materiálem o velmi nízkém modulu pružnosti jev každém dvojkuželi vyplněn prostor mezi válcovým otvorem a v něm umístěnou trubkou menšího průměru, která je vybavena ložisky umožňujícími rotaci satelitu okolo osy volně procházející touto trubkou, na šrouby s pravým a levým závitem jsou připevněna shodná ozubená kola se šikmými zuby, která zabírají navzájem v uzavřeném okruhu, přičemž jedno z nich je napojeno na externí zařízení pro ovládání převodového poměru, na šroubech pro posun neozubených centrálních kol jsou ozubená kola připevněna bez možnosti osového pohybu, zatímco šrouby posun neozubených korunových kol jsou zakončeny drážkovým spojem pro axiální posun nasazených ozubených kol, jejichž náboje mají zápichy pro vidlice zařízení ovládajícího vzájemný přítlak frikčních elementů.the shifters, which provide mirror axial displacement of the pair of toothed central and crown gears rolling on the double-spherical satellites, are mounted on half-right and half-left threaded bolts, with the center-wheel bolts adjacent to each other circumferential grooves for conical pins rotatable in the shifters and abutting the respective sides of the grooves are formed on the hubs of the non-toothed central and crown gears. to the CVT casing parallel to the cut-outs made in it, which protrude the protruding ends of the satellites axes, with a flexible material with a very low elastic modulus When the space between the cylindrical bore and the smaller diameter tube is filled there, which is equipped with bearings allowing the rotation of the satellite around the axis that passes freely through the tube, the right and left-hand threaded bolts are fitted with identical helical gears that engage each other in a closed circuit one of which is connected to an external gear ratio control device, on the gearless bolts for displacement of the toothed sun gears, the gears are mounted without axial movement, while the gearless bolts of the toothed crown wheels terminate in a splined connection they have recesses for the forks of the device controlling the mutual pressure of the friction elements.

-2CZ 2017 - 245 A3-2GB 2017 - 245 A3

Kromě společných předností planetových CVT (zejména kompaktní stavba a velký přenášený moment) je výhodou CVT podle vynálezu vysoká účinnost a také jednoduché nastavování převodového poměru i přítlaku potřebného pro aktuální hodnotu přenášeného momentu.In addition to the common advantages of planetary CVTs (particularly compact construction and high torque transmission), the advantages of the CVTs according to the invention are high efficiency as well as simple adjustment of the transmission ratio and thrust required for the actual torque value.

Přenášený moment i výkon lze znásobit tím, že každé z obou centrálních kol bude složeno z pevného prostředního kotouče a z bočních kotoučů navzájem propojených čelními diferenciály a každé z obou korunových kol bude složeno z pevného prostředního disku a z bočních disků, rovněž navzájem propojených diferenciály, které zajišťují stejnou obvodovou rychlost.Transmitted torque and power can be multiplied by each of the two sunwheels consisting of a rigid center disc and side discs interconnected by front differentials, and each of the two crown gears consisting of a hard center disc and side discs, also interconnected differentials that provide the same peripheral speed.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Na obrázku 1 je axiální řez A-A skříní planetového CVT, ve kterém je znázorněn mechanismus pro zrcadlový a protisměrný přesun korunových kol a centrálních kol v kontaktu s dvoj kuželovým i satelity a také opatření umožňující radiální přesun satelitů při změně převodového poměru. Dále je na obr. 1 znázorněno jedno ze spoluzabírajících ozubených kol nasazených na šroubech s pravým a levým závitem. Tato kola zajišťují rovnoběžný přesun korunových kol i centrálních kol při změně převodového poměru.Figure 1 is an axial section A-A of a planetary CVT housing which illustrates a mechanism for mirroring and counter-directional movement of the crown wheels and sun wheels in contact with both bevel and satellites, as well as measures to allow radial movement of satellites when changing the transmission ratio. Furthermore, FIG. 1 shows one of the meshing gear wheels mounted on right and left-hand threaded screws. These wheels ensure parallel movement of crown wheels and central wheels when changing gear ratio.

Na obrázku 2 je příčný řez B-B, ve kterém je vidět záběr ozubených hřebenů s ozubenými kolečky na koncích os dvojkuželových satelitů, které jsou takto nuceny přesouvat se při změně převodového poměru rovnoběžně v příslušných drážkách. Zřejmý je na tomto obrázku tvar stojin klece satelitů (v řezu) a také umístění šroubů a vodicích kolíků v přesuvnících centrálních i korunových kol.Fig. 2 is a cross-sectional view of B-B, in which engagement of the racks with the sprockets at the ends of the axes of the double-cone satellites are seen, which are thus forced to move parallel to the respective grooves when changing the transmission ratio. The shape of the webs of the cage of the satellites (in section) and the location of the bolts and guide pins in the displacers of the central and crown wheels are evident in this figure.

Na obrázku 3 je příčný řez C-C klecí satelitů s připevněnými ozubenými hřebeny.Figure 3 is a cross-sectional view of a C-C satellite cage with toothed racks attached.

Příklad uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Jak je z obrázků zřejmé, jsou tuhé frikční členy tohoto CVT uspořádány jako planetové čelní soukolí, jehož neozubené satelity 1 mají tvar dvojkuželů. S nimi v záběru jsou neozubená centrální kola 2 a neozubená korunová kola 3. Centrální kola 2 jsou v axiálním směru zrcadlově posuvná v drážkách vstupního hřídele 4. Korunová kola 3 jsou rovněž v axiálním směru zrcadlově posuvná na kluzných vodicích tyčích 10, ale jsou vůči centrálním kolům posuvná protisměrně (když se ty k sobě přibližují, tak se korunová kola od sebe vzdalují).As can be seen from the figures, the rigid friction members of this CVT are arranged as a planetary spur gear, the non-toothed satellites 1 having a double-cone shape. The non-toothed central wheels 2 and the non-toothed crown wheels 3 are engaged therewith. The central wheels 2 are mirror-sliding in the axial direction in the grooves of the input shaft 4. The crown wheels 3 are also mirror-sliding in the axial direction on sliding guide bars 10 but sliding in opposite directions (when they approach each other, the crown wheels move away from each other).

Protisměrný pohyb korunových kol a centrálních kol vyžaduje změnu vzdálenosti satelitů 1 od osy CVT. To je umožněno radiálními výřezy 5 ve stěnách klece 6, která nese satelity 1 a je součástí skříně 7.The opposite movement of the crown wheels and sun wheels requires a change in the distance of the satellites 1 from the CVT axis. This is made possible by radial slots 5 in the walls of the cage 6, which carries the satellites 1 and is part of the housing 7.

O boky těchto výřezů 5 se při přesunu opírají hřídele satelitů 1, a to bez nežádoucího vlivu na přítlačné síly mezi frikčními členy (vliv by mělo např. klikové zavěšení).The shafts of the satellites 1 are supported on the sides of these slots 5, without adversely affecting the thrust forces between the friction members (for example, the crank suspension would have an effect).

Zachování rovnoběžnosti os satelitů 1 s osou hřídele 4 při jejich radiálním posuvu je zajištěno ozubenými hřebeny 8, s nimiž jsou v záběru ozubená kolečka 9 připevněná na vyčnívající hřídele satelitů 1.Preservation of the parallelism of the axes of the satellites 1 with the axis of the shaft 4 during their radial displacement is ensured by toothed racks 8 with which the gear wheels 9 are attached to the protruding shafts of the satellites 1.

Statickou neurčitostí způsobené nerovnoměrné zatížení paralelně zapojených a rozměrově se vždy navzájem trochu lišících frikčních elementů je zmírňováno gumovými trubičkami navulkanizovanými ve válcových dutinách dvojkuželů na jejich trubky menšího průměru vybavené valivými ložisky umožňujícími rotaci satelitů 1 okolo os volně procházejících těmito trubkami.The static uncertainty caused by the unequal load of the parallel-connected and slightly different friction elements differing in size from each other is alleviated by rubber tubes vulcanized in cylindrical cavities of the double cones to their smaller diameter tubes equipped with rolling bearings enabling rotation of the satellites 1 about axes passing through these tubes.

-3 CZ 2017 - 245 A3-3 2017 - 245 A3

Z korunových kol 3 je točivý moment přenášen prostřednictvím kluzných vodicích tyčí 10 na buben 13 a z něj na hřídel 12.From the crown wheels 3, the torque is transmitted via the sliding guide rods 10 to the drum 13 and from there to the shaft 12.

Změny převodového poměru se dosahuje přibližováním korunových kol 3 k sobě při současném vzdalování centrálních kol 2 od sebe (a naopak). K tomu slouží přesuvníky 13 na šroubech 14 a 15 opatřených pravým a levým závitem. Přesuvníky 13 jsou vybaveny kuželovými čepy 16 a 17 otočnými na valivých ložiskách. Cepy 16 jsou v záběru s boky obvodových drážek v nábojích centrálních kol 2 a čepy 17 se odvalují po bocích obvodových drážek v korunových kolech 3. Čepy mají v obvodových drážkách potřebnou vůli.The transmission ratio is changed by moving the crown wheels 3 together while moving the central wheels 2 apart (and vice versa). For this purpose, the shifters 13 on the right and left-hand threads 14 and 15 are used. The shifters 13 are equipped with tapered pins 16 and 17 rotatable on rolling bearings. The pins 16 engage the sides of the circumferential grooves in the hubs of the central wheels 2 and the pins 17 roll along the sides of the circumferential grooves in the crown wheels 3. The pins have the necessary clearance in the circumferential grooves.

Jestliže po zvyšování převodového poměru je náhle požadováno jeho snižování (či naopak), přitisknou se čepy 16 a 17 na protější boky obvodových drážek a obrátí se jejich rotace. Nutně tedy dojde k prokluzu. Moment setrvačnosti čepů a částí s nimi rotujících je však velmi malý, takže prokluzová fáze je krátká a opotřebení je minimální.If, after increasing the transmission ratio, it is suddenly desired to reduce it (or vice versa), the pins 16 and 17 are pressed against the opposite sides of the circumferential grooves and their rotation is reversed. So slippage will necessarily occur. However, the moment of inertia of the pins and the parts rotating with them is very small, so that the slip phase is short and the wear is minimal.

Na šrouby 14 a 15 s pravým a levým závitem jsou vně skříně 7 (a klece 6) připevněna shodná ozubená kola 18 se šikmými zuby, která zabírají navzájem v uzavřeném okruhu, přičemž jedno z nich je napojeno na externí zařízení pro ovládání převodového poměru.On the right and left threaded bolts 14 and 15, identical bevel gears 18 are engaged outside the housing 7 (and the cage 6) and engage in a closed circuit, one of which is connected to an external gear ratio control device.

Na šroubech 15 jsou ozubená kola připevněna bez možnosti osového pohybu, zatímco šrouby 14 jsou zakončeny drážkovým spojem pro axiální posun nasazených ozubených kol, jejichž náboje mají zápichy pro vidlice zařízení ovládajícího vzájemný přítlak frikčních elementů.On the bolts 15, the gears are mounted without axial movement, while the bolts 14 terminate in a splined connection for axially displacing the geared wheels, the hubs of which have recesses for the forks of the device controlling the friction element mutual pressure.

Axiálním posunem se kolo vlivem svého šikmého ozubení pootočí a s ním i šroub 14 s pravým a levým závitem. Tím se pohnou přesuvníky korunových kol, zatímco sousední šroub 15 ovládající posun centrálních kol se nepohne. Tímto způsobem se vnese mezi frikční elementy předpětí.Due to its helical toothing, the wheel is rotated by axial displacement and the right-hand and left-hand thread bolts 14 are rotated therewith. This moves the crown wheel shifters while the adjacent bolt 15 controlling the shift of the sun wheels does not move. In this way, prestressing is introduced between the friction elements.

Důvodem uvedeného řízení přítlaku je vyhnout se zbytečnému namáhání za nízkých hodnot přenášeného momentu, které by navíc bylo provázeno většími energetickými ztrátami.The purpose of said downforce control is to avoid unnecessary stress at low torque values, which in addition is accompanied by greater energy losses.

U frikčních převodů by v zájmu minimálních energetických ztrát prokluzem neměly pohyby kontaktních bodů na tuhých frikčních členech mít ve styčné plošce příliš odlišné trajektorie a sousedící kontaktní body by neměly mít v reálné styčné plošce příliš odlišný poměr obvodových rychlostí (převodový poměr). Kromě toho by přítlačné síly na frikční členy neměly jít přes ložiska, aby nezhoršovaly jejich životnost a nesnižovaly celkovou účinnost.For friction gears, to minimize slip energy losses, the movement of the contact points on the rigid friction members should not have too different trajectories in the interface, and adjacent contact points should not have a different peripheral speed ratio (transmission ratio) in the real interface. In addition, the thrust forces on the friction members should not go over the bearings in order not to impair their service life or reduce overall efficiency.

U planetového CVT podle tohoto příkladu je minimalizována odlišnost trajektorií styčných bodů na tuhých frikčních členech tím, že osy satelitů 1, centrálních kol 2 a korunových kol 3 jsou rovnoběžné. Obvodové frikční plochy na centrálních kolech mají stejnou kuželovitost jako vnitřní frikční plochy korunových kol 3 i jako satelity 1_. Všechny frikční členy mají rovnoběžné osy rotace a jejich přítlačné síly se díky symetrickému uspořádání navzájem kompenzují, takže nejdou přes ložiska.In the planetary CVT of this example, the difference in the trajectory of the junction points on the rigid friction members is minimized by the fact that the axes of the satellites 1, the sun wheels 2 and the crown wheels 3 are parallel. The circumferential friction surfaces on the central wheels have the same conicity as the inner friction surfaces of the crown wheels 3 and the satellites 7. All friction members have parallel axes of rotation and their thrust forces compensate for each other due to the symmetrical arrangement, so that they do not go over the bearings.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

CVT podle vynálezu výrazně umožní řešit spojitou změnu převodu s vysokou účinností i pro velké přenášené výkony, a to s předpokladem nadstandardní životnosti.The CVT according to the invention makes it possible to solve a continuous transmission change with a high efficiency even for high power transmission, assuming an extraordinary service life.

Pochopitelně najde CVT podle vynálezu dobré uplatnění i tam, kde se dosud užívá řetězových spojitě měnitelných převodů, či článkových tlačných CVT (osobní automobily), nebo variátorů klínořemenových, jako např. u mopedů, skútrů, sněžných skútrů, obilních kombajnů apod.Obviously, the CVT according to the invention will also find good application where chain continuously variable transmissions, or articulated CVTs (passenger cars), or wedge-type variators are used, such as in mopeds, scooters, snowmobiles, grain harvesters and the like.

-4CZ 2017 - 245 A3-4GB 2017 - 245 A3

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS

Claims (6)

1. Planetový spojitě měnitelný převod s mechanickým ovládáním převodového poměru vyznačující se tím, že přesuvníky (13), které zajišťují zrcadlový axiální posun párových neozubených centrálních i korunových kol odvalujících se se po dojkuželových satelitech, jsou nasazeny na šrouby (14) a (15) se závitem napůl pravým a napůl levým, přičemž šrouby (15) pro vzájemné přiblížení centrálních kol sousedí v uzavřeném okruhu se šrouby (14) pro vzájemné oddálení korunových kol (obráceným šroubováním se přibližování a vzdalování zamění).Planetary continuously variable transmission with mechanical gear ratio control, characterized in that the shifters (13) which provide mirror axial displacement of the pair of toothed central and crown gears rolling on the double-spherical satellites are mounted on the screws (14) and (15) a half-right and half-left thread, wherein the center-wheel approach screws (15) are adjacent in a closed circuit to the crown-wheel screws (14) (by reverse screwing, the approach and the distance are interchanged). 2. Planetový spojitě měnitelný převod s mechanickým ovládáním převodového poměru vyznačující se tím, že na nábojích jeho neozubených kol centrálních i korunových jsou vytvořeny obvodové drážky pro kuželové čepy (16) a (17) otočné v přesuvnících (13) a přiléhající na příslušné boky obvodových drážek.Planetary continuously variable transmission with mechanical gear ratio control, characterized in that circumferential grooves for bevel pins (16) and (17) rotatable in the sliders (13) and adjacent to respective circumferential sides are formed on the hubs of its non-toothed central and crown wheels. grooves. 3. Planetový spojitě měnitelný převod s mechanickým ovládáním převodového poměru vyznačující se tím, že osy dvojkuželových satelitů vyčnívající na obě strany jsou opatřeny ozubenými kolečky (9) zabírajícími do ozubených hřebenů (8) připevněných ke skříni CVT rovnoběžně s radiálními výřezy (5) v ní vytvořenými, do kterých zapadají vyčnívající konce os satelitů.Planetary continuously variable transmission with mechanical gear ratio control, characterized in that the axes of the double-cone satellites protruding on both sides are provided with gear wheels (9) engaging toothed racks (8) attached to the CVT housing parallel to the radial slots (5) therein. created, into which protruding ends of the axes of the satellites. 4. Planetový spojitě měnitelný převod s mechanickým ovládáním převodového poměru vyznačující se tím, že poddajným materiálem o velmi nízkém modulu pružnosti je v každém dvojkuželi vyplněn prostor mezi válcovým otvorem a v něm umístěnou trubkou menšího průměru, která je vybavena ložisky umožňujícími rotaci satelitu okolo osy volně procházející touto trubkou.4. Planetary continuously variable transmission with mechanical gear ratio control, characterized in that the flexible material of a very low elastic modulus is filled in each double cone with a space between the cylindrical bore and a smaller diameter tube located therein equipped with bearings allowing rotation of the satellite about the axis freely passing through this tube. 5. Planetový spojitě měnitelný převod s mechanickým ovládáním převodového poměru vyznačující se tím, že na šrouby s pravým a levým závitem jsou připevněna shodná ozubená kola (18) se šikmými zuby, která zabírají navzájem v uzavřeném okruhu, přičemž jedno z nich je napojeno na externí zařízení pro ovládání převodového poměru.Planetary continuously variable transmission with mechanical gear ratio control, characterized in that identical right-hand and left-hand threaded bolts (18) with helical teeth are engaged, which engage each other in a closed circuit, one of which is connected to an external gear ratio control device. 6. Planetový spojitě měnitelný převod s mechanickým ovládáním převodového poměru vyznačující se tím, že na šroubech (15) jsou ozubená kola připevněna bez možnosti osového pohybu, zatímco šrouby (14) jsou zakončeny drážkovým spojem pro axiální posun nasazených ozubených kol, jejichž náboje mají zápichy pro vidlice zařízení ovládajícího vzájemný přítlak frikčních elementů.Planetary continuously variable transmission with mechanical gear ratio control, characterized in that on the screws (15) the gears are fixed without axial movement, while the screws (14) terminate in a splined connection for axial displacement of the mounted gears whose hubs have recesses for the forks of the device controlling the mutual pressure of the friction elements. 3 výkresy3 drawings
CZ2017-245A 2017-05-03 2017-05-03 Planetary continuously variable transmission with mechanical gear ratio control CZ2017245A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2017-245A CZ2017245A3 (en) 2017-05-03 2017-05-03 Planetary continuously variable transmission with mechanical gear ratio control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2017-245A CZ2017245A3 (en) 2017-05-03 2017-05-03 Planetary continuously variable transmission with mechanical gear ratio control

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2017245A3 true CZ2017245A3 (en) 2019-01-23

Family

ID=65019114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2017-245A CZ2017245A3 (en) 2017-05-03 2017-05-03 Planetary continuously variable transmission with mechanical gear ratio control

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2017245A3 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7335126B2 (en) Continuously variable transmission
US9194471B2 (en) Automatic transmission
RU96115190A (en) STAINLESS TRANSMISSION WITH POSSIBILITY TO TORQUE CONTROL
KR101190375B1 (en) continuously variable transmission
JP5840293B2 (en) Metal belt element
US3793910A (en) Variable speed friction drive
WO2014023832A1 (en) Infinitely-variable transmission for a vehicle
US4273206A (en) Torque converter
US10232877B2 (en) Infinitely variable transmission for differentially steered vehicles
CZ2017245A3 (en) Planetary continuously variable transmission with mechanical gear ratio control
EP3152463B1 (en) Gearboxes
US9765859B2 (en) Serial continuously variable transmission
US4449960A (en) Torque converter
JP5234015B2 (en) Continuously variable transmission
RU2518136C2 (en) Method for conversion of reciprocal motion of pistons in piston rotor cylinders into rotational motion of rotor and transmission mechanism
US12007023B2 (en) Belt for continuously variable transmission
WO2011053187A1 (en) Infinitely variable transmission, variable-speed drive, gear ratio range limiter and planetary gear
JP2013007397A (en) Stepless transmission
JP6366569B2 (en) Continuously variable transmission
CZ305972B6 (en) Continuously variable transmission
CZ20031788A3 (en) Continuously variable gearing system with rigid friction elements
JP2024084529A (en) Continuously variable transmission
JPWO2018194003A1 (en) Continuously variable transmission
CZ73497A3 (en) Epicyclic friction gear for continuous change of speed during running
JPH01320371A (en) Stepless transmission device