CZ228894A3 - Control device of a system, such as clutch or gearbox - Google Patents

Description

Ovládací zařízení systému'', jako je spojka nebo převodovka

Oblast techniky

Vynález se týká ovládacího zařízení systému jako je spojka nebo převodovka motoru, zejména automobilového, které obsahuje řídící prostředky a ovládací člen.

Dosavadní stav techniky

V současné době jsou známé různé mechanické převodovky s automatickou spojkou nebo bez ní, a automatické převodovky.

Rovněž jsou známé mechanické převodovky, ve kterých je automaticky regulováno jek řazení rychlostí, tak spojka. Takové regulace zahrnují komplexní systémy hydraulické nebo elektrické, které mají nepohodlnou a obtížnou údržbu a které jsou proto dnes prakticky vyhrazeny jen závodním vozům.

Úkolem vynálezu je vyřešit takovou konstrukci zařízení, která by přispěla k jednoduššímu řízení motorového vozidla a která by zejména umožňovalo snadnější manipulaci při měnění rychlostí a při práci se spojkou.

Z dokumentu FR-A-877 118 je známo zařízení pro ovládání systému jako je spojka nebo převodovka motoru, zejména spalovacího motoru pro motorová vozidla, obsahující ovládací ústrojí a ovládací členy a také první hřídel, poháněný motorem, druhý hřídel, pevně spojený s ovládacím členem, spojovací prostředky (10,13,15,16, 33) pro spojení druhého hřídele s prvním hřídelem při působení řídících prostředků prostředky (48,53) pro rozpojení druhého hřídele od prvního hřídele po pootočení druhého hřídele v předem určeném úhlu a vratné prostředky pro přivádění druhého hřídele do jeho počáteční polohy po jeho odpojení od prvního hřídele.

Spojovací prostředky jsou tvořeny třecí spojkou, obsahující třecí členy, kde jedna část z nich může být poháněna prvním hřídelem a druhá část může pohánět druhý hřídel.

Třecí členy jsou uspořádány koaxiálně s prvním hřídelem tak, že první třecí členy jsou pevně v rotaci spojeny s prvním hřídelem, a druhé třecí členy jsou pevně v rotaci spojeny s nosným členem, který sám je spojen při rotaci s ozubeným hnacím kolem, které je v záběru s ozubeným segmentem, pevně při rotaci spojeným s druhým hřídelem.

Jedná se tedy o mechanické zařízení, jehož zdroj energie pochází přímo z motoru. Přívod energie může samozřejmé být situován na úrovni výstupního hřídele motoru nebo dále například na výstupním hřídeli převodovky. Řídící člen je zde vytvořen jako pedál.

Zařízení tak funguje jako mechanický posilovač síly, kterou působí uživatelem.

Zařízení má však nevýhodu spočívající v tom, že uživatel musí působit silou až do konce funkčního cyklu, jinak by došlo k přerušení cyklu a zrušení funkce zařízení a jím řízených členů.

Předložený vynález si klade za cíl alespoň částečné odstranění tohoto nedostatku.

Podstata vynálezu

Zařízení výše uvedeného typu podle vynálezu je blíže charakterizováno tím, že obsahuje prostředky pro udržování spojeni uvedených spojovacích prostředků dokud nedojde k pootočení druhého hřídele v předem určeném úhlu.

Cyklus se tak ukončí vždy, i v případě, kdy uživatel přeruší svou činnost.

Udržovací prostředky mohou zahrnovat vačku a snímač vačky, kde otáčení hřídele vyvolává, spolu s vačkou a jejím snímačem, ze začátku trvající spojení druhého hřídele s prvním hřídelem, a pak, v čase následujícím, po uvedeném otočení v předem určeném úhlu, jejich rozpojení.

V konkrétním provedení obsahují prostředky pro rozpojení dva rozpojovací členy, jeden z nich obsahuje vačku, vytvořenou jako drážku, a druhý z nich nese snímač vačky, jako např. palec, uzpůsobený pro pohyb v drážce, kde jeden z rozpojovacích členů je pevně spojený se skříní zařízení a druhý z nich je uzpůsoben pro přemísťování v prvním směru pohybem druhého hřídele, přičemž přemísťování tohoto členu v prvním směru vyvolává, součinností snímače vačky a vačky, jeho přemístění v druhém směru, které dále zajišťuje odpojení druhého hřídele od prvního hřídele.

Otáčení druhého hřídele způsobuje tak skutečně rozpojení prvního a druhého hřídele za pomoci dříve citované drážky a palce.

Rozpojovací člen, který není pevně spojen se skříní, může být spojen axiálně posuvně s nosným členem.

Tlumící prostředky pro tlumení vratných prostředků mohou být v případě konkrétního provedení takové, aby byla rychlost otáčení prvního hřídele nižší než je předem určená hodnota.

V případě, že je zařízení určeno pro spojku, dovoluje takové uspořádání použít zařízení nejen pro řazení rychlostí, ale také pro rozjezd.

Tlumící prostředky mohou obsahovat tlačné prostředky pro udržování třecích členů přitlačených k sobě, a alespoň jedno závaží pro oddálení tlačných prostředků, když rychlost otáčení prvního hřídele překročí určenou mezní hodnotu.

Udržovací prostředky mohou obsahovat vačku, uzpůsobenou pro záběr se snímacím palcem, pevně spojeným s jedním z třecích členů tak, že vačka působí pomocí pružných prostředků současně ve smyslu přitlačování třecích členů k sobě, a závaží působí na vačku proti směru působení pružných prostředků.

Řídící prostředky s výhodou obsahují současně pružné prostředky, uzpůsobené pro řízení zařízení, když jsou uživatelem uvolněny, a pro uvedení zařízením do původní polohy během jeho funkčního cyklu.

Tím je umožněno disponovat ovládací silou větší, než jakou je schopen vyvinout uživatel.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn pomocí příkladů provedení zobrazených na výkresech, kde znázorňují obr. 1 osový řez zařízením podle vynálezu, obr. 2 osový řez horní částí zařízení podle obr.l, zobrazené ve větším měřítku, obr. 3 osový řez řídícím členem zařízení řezu podle obr.l, obr. 4 příčný řez řídicím členem, vedený rovinou IV-IV z obr. 3, obr.5 boční pohled na detail z obr.2, zobrazený ve větším měřítku, obr. 6 vodorovný řez částí detailu z obr. 5, vedený rovinou VI-VI, obr. 7a řez zařízením vedený rovinou VII-VII z obr.2, obr. 7b podobný řez jako na obr. 7a, ale s jinou polohou ovládacích členů₇ obr. 8a a 8b ovládání činnosti převodovky a spojky zařízením podle vynájezu a obr. 9 boční pohled na jiné příklad provedení řídících členů

Příklady provedeni vynálezu

Zařízení je tvořeno skříní 1, uzavřenou dvěma koncovými bočnicemi 2, 3.· Ve skříni 1 je uložen první hřídel 4 na ložiskách 5 a druhý hřídel na ložiskách 7. Vně skříně 1 je na prvním hřídeli 4 osazena řemenice 8, upevněná na prvním hřídeli 4. pomocí klínů 9. První hřídel 4. nese dále uvnitř skříně JL nosič 10 kotoučů, uložený otočně na hřídeli 4 pomocí ložisek 11♦

Nosič 10 kotoučů má o sobě známou válcovou část s drážkou 12. ve které jsou uloženy výstupky třecích kotoučů 15 pro pevné rotační spojení kotoučů 13 a nosiče 10 kotoučů.

Stejně tak má hřídel 4 drážku 14., ve které jsou uloženy výs5 tupky třecích kotoučů 15, uložených spolu s třecími kotouči 13, pro pevné spojení při rotaci kotoučů 15 a hřídele 4.. Hřídel 4., nosič 10 kotoučů a kotouče 13 , 15 jsou tudíž koaxiální .

Hnací přímé ozubené kolo 16 je uloženo na nosiči 10 kotoučů, s nímž je spojeno při otáčení pomocí drážkování 17 a proti posunutí zajištěno pojišťovacími kroužky 18.

Pružný kroužek 19 se opírá jednou stranou o skříň 1, druhou stranou o hnací kolo 16 prostřednictvím ložiska 20 a odtlačuje hnací kolo 16 a tak i nosič 10 kotoučů na levou stranu.

Tlačná destička 23 přes ložisko 25 přitlačuje třecí kotouče postupně k plošině 24 , tvořící ukončení válcové části nosiče 10 kotoučů, až dochází k jejich sevření.

Na obr. 3 a 4 je zobrazena řídící páka 26., spojená s řídícími prostředky, které představuje kulový čep 27, a která je dále pevně spojená s řídící osou 28 , uváděnou do neutrální polohy vůči bočnici 2 pomocí pružiny 29.

Část řídící osy 28., odvrácená od řídící páky 26 , tvoří plošku 30 pro pevné spojení při rotaci hřídele 28 a excentru 31, který při otáčení hřídele 28 působí tlakem na tlačnou destičku 23 tak, že vyvolává sevření kotoučů 13.15.

Na obr.l je zobrazený druhý hřídel 6., pevně spojený s ozubeným segmentem 13 s přímým ozubením, který zabírá s ozubením hnacího kola 16.

Segment 33 tvoří výstupek 21/ ° který se opírá jedním koncem pružina ve tvaru spony, jejíž druhý konec se opírá o táhlo, uložené v bočnici 2. Konec hřídele 6./ vyčnívající z bočnice 2, nese ovládací páku 28, s níž je pevně při otáčení spojený, a která je prostřednictvím kulového čepu 39 spojená s neznázorněným členem pro jeho ovládáni.

Tlačná destička 23 zajišťuje sevření kotoučů 13,15 pomocí pružného kroužku 41. Toto sevření se uskutečňuje proti plešině 24 nosiče 10 kotoučů pomocí vložené desky 42, jejíž palec 42, tvořený výběžkem na jejím vnějším obvodě, je veden posuvné v drážce 12 pro záběr s vodící skloněnou plochou 43 věnce 44., kluzně uloženého ve skříni 1 pomocí drážek 45. Vodící skloněné plochy 43 jsou vytvořeny tak, že rotace nosiče 10 kotoučů a vložené desky 42 vyvolává na věnci 34 sílu směrem doleva, proti působení pružného kroužku 19.

Závaží 46, zasunutá ve vedení v hřídeli 4, působí rovněž tlakem na vloženou desku 42 směrem doleva, proti působení pružného kroužku 19 při otáčení hřídele 4.

Válcovitý palec 48 je současně podpírán válcovým výstupkem 47 hnacího kola 16.

Další pružný kroužek 49 působí tlakem na hnací kolo 16 směrem doprava přes tlačnou korunu 50 a ložisko 51 proti působení pružného kroužku 19.

Člen 52., připevněný k bočnici 2, obsahuje drážku 53., tvořící uzavřenou dráhu, ve které se pohybuje volný konec palce 48.

Palec 48 je na obr.6 zobrazen v klidové poloze, kde hnací kolo 16 je v rovnováze mezi působením pružných kroužků 19. 49.

Od této polohy drážka 53 obsahuje první část 54, skloněnou současně vůči axiálnímu směru i vůči tangenciálnímu směru, až do polohy 55 palce 48., a dále druhou část 56, skloněnou ve stejném směru jako část 54 vůči tangenciálnímu směru, ale ve směru opačném vůči axiálnímu směru až do polohy 57, situované ve stejné axiální úrovni jako je výchozí poloha, a dále třetí část 58., rovnoběžnou s částí 54 a propojující polohu 57 s polohou 59., situovanou na stejné úrovni jako výchozí poloha v tangenciálnímu směru, a konečně čtvrtou část 60, propojující polohu 59 s výchozí polohou. Drážka 53. je vytvořena ve tvaru trapezoidálního obdélníka, s pravým úhlem v poloze 55, kde k části 54 a 56 probíhají vůči neutrálním polohám 48 a 57 axiálně, k pravé straně členu 52 a částem 58, 60 probíhají axiálně doleva od těchto neutrálních poloh.

Řemenice 8 je poháněna například motorem, ke kterému je připojena převodovka, která má být řízena pomocí zařízení. Nicméně tato řemenice 8. může být rovněž poháněna výstupním hřídelem téže převodovky nebo těmito dvěma orgány současně pomocí diferenciální převodovky.

První hřídel 4 je stále poháněn. Dokud řídící páka 26 není v činnosti, kotouče 15 jsou poháněny hřídelem 4., ale kotouče 13 zůstávají pevné a v důsledku toho i nosič 10 kotoučů, hnací kolo 16 a hřídel 6.

Když uživatel dá impuls řídící páce 26., začne se otáčet osa 28, excentr 31 vyvíjí axiální tlak na tlačnou destičku 23, která stlačuje kotouče 13 , 15, které dále pohánějí nosič 10 kotoučů a hnací kolo 16 , které samo pohání hřídel 6. prostřednictvím ozubeného segmentu 33.

Během počátku rotace hnacího kola 16 se palec 48 pohybuje v části 54 drážky 53 ze své výchozí polohy do polohy 55, což způsobuje přemístění hnacího kola 16. a nosiče 10 kotoučů k pravé straně, a tak i samočinné sevření spojky, kterou tvoří kotouče 13 , 15. Spojka je tak sevřena mezi nosičem .10 kotoučů a excentrem 31 za působení pružného kroužku 41.

Dále, stále za účinku spojky, palec 48 se přemísťuje směrem doleva v části 56 drážky 53., unáší tak nosič 10 kotoučů a současně se uvolňuje spojka. Pružina 35 ve tvaru spony vrací hřídel 6. do jeho výchozí polohy, a ten unáší hnací kolo tak, že palec 48. prochází částí 58 drážky 53 až do polohy 59.' Pružný kroužek 49 navrací svým působením palec 48 do jeho výchozí polohy.

Během pohybu palce v částech 54 a 56 drážky 53 ovládací páka 38 samozřejmě vykonala požadovanou činnost a pak se navrátila do své výchozí polohy. Úhel, o který se pootočil hřídel

6, odpovídá úhlovému rozdílu mezi výchozí polohou a polohou 57 palce 48 , s výjimkou faktoru převodu do pomala.

Činnost tohoto zařízení je závislá na rychlosti otáčení hřídele 4. Když se totiž palec 48 přemísťuje v části 55 drážky 53 a přichází do blízkosti polohy 57, palec 42 vložené desky 41 stoupá po skloněné vodící ploše 43 věnce 44 a tím současně stlačuje pružný kroužek 19 a působí axiální silou na spojku, a tato síla udržuje palec 48 v poloze 57. tato kompresní síla spojky, vyvolaná působením kroužku 19 začíná převyšovat sílu pružiny 35.

Účinkem zvýšení rychlosti otáčení hřídele 4 závaží 46 vyvíjejí sílu opačnou k síle pružného kroužku 19, dostačující pro odlehčení spojky od axiálního zatížení, vyvolaného tímto kroužkem 19. Pružiny 35 a 49 pak navracejí palec do polohy 59 a výchozí polohy, jak bylo popsáno dříve.

Stačí pak prostý podnět uživatele pro žádané spuštění ovládání pro samočinné sepnutí spojky. Cyklus se pak uskutečňuje automaticky.

Navíc, díky snadné ovladatelnosti, je toto zařízení dobře uzpůsobeno pro řízení spojky.

Příklady na obr.8 představují zařízení podle vynálezu při řízení spojky a převodovky.

Páka 38 ovládá lanko 63 spojky a kulový čep ovládá protřednictvím vidlicové páky 62 bubínek 64 pro volbu převodu, podobně jako u motocyklů. Páka 62 je přitlačována k narážce 69.

Páka 38 je ve tvaru vačky, spolupracující se snímačem vačky, tvořeným další pákou 66, ke které je připojeno lanko 63 pro vyvolání rozpojení spojky.

V průběhu rozpojování páky 38., mezera mezi pákou 62 a bubínkem 64 volby převodu umožňuje jejich rozpojováni, po němž je vidlicí 67 páky 62 bubínek otáčen, zatímco páka snímače vačky postupuje na nečinnou část 68 páky 38.

Když se hřídel 6 vrátí do výchozí polohy, vidlice 67 je vysunuta z bubínku 64 volby převodu, páka 66 snímače vačky znovu stlačuje povrch vačky 65 dolů a současně znovu zapíná motor.

Obr.9 představuje variantu řídících prostředků, ve které řízení působí na páku 69 proti působení pružiny 70.. Páka 69 tvoří háček 71, spolupracující s přečnívajícím okrajem řídící páky 26, a je k háčku 71 přitlačována pružinou 72, připevněnou ke skříni 1.

Když uživatel způsobí natočení páky 69, řídící páka 26 vyklouzne ze zobáku háčku 71 a pružina 72 pak způsobí její pootočení, přičemž páka 26 zase naopak pohání řídící osu 28 a vyvolává tak požadovanou činnost.

Když tlačná destička 23 vrátí excentr 31 do jeho výchozí polohy, páka 26 se vrací proti působení pružiny 72 a znovu zapadne na háček 71 páky 69 díky pružině 70.

Vynález byl popsán ve spojení s převodovkou a spojkou automobilového vozidla, ale jsou samozřejmě možné i další použití.

Z jiného pohledu, v případě potřeby značných sil, je možné uspořádat dvě zařízení podle vynálezu v sérii, kdy výstupní hřídel 6 prvního zařízení je spojen s řídícím hřídelem zařízení druhého.

Ačkoliv byla popsána třecí kotoučová spojka, je možné rovněž použít spojku kuželovou nebo hydrodynamickou.

Závěrem se poznamenává, že řízení zařízení podle vynálezu může být lehce automatizováno podle vyšších parametrů vozidla, které se potom chová jako vozidlo s automatickou převodovkou.

Claims (9)

1. Ρ Α Τ Ε Ν Τ Ο V É NÁROKY

   1. Ovládací zařízení systému, jako je spojka nebo převodovka motoru, zejména automobilového, obsahující řídící prostředky (26-31) a ovládací člen (38) a současně zahrnující první hřídel (4), poháněný motorem, druhý hřídel (6), spojený s ovládacím členem, spojovací prostředky (10,13,15, 16,33) pro spojení druhého hřídele s prvním hřídelem při působení řídících prostředků, prostředky (48,53) pro rozpojení druhého hřídele od prvního hřídele po pootočení druhého hřídele v předem určeném úhlu, a vratné prostředky pro přivádění druhého hřídele do jeho počáteční polohy po jeho odpojení od prvního hřídele, vyznačující se t í m , že obsahuje prostředky (48,53) pro udržování spojení uvedených spojovacích prostředků, dokud nedojde k pootočení druhého hřídele v předem určeném úhlu.
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačuj íci (53) a snímač (48) vačvyvolává, ve spolupráci spojení druhého hřídele udržovací prostředky obsahují vačku ky, kde otáčení druhého hřídele s vačkou a snímačem vačky, nejprve s prvním hřídelem a udržení jejich spojení, načež následuje, po uvedeném natočení do předem určeného úhlu, jejich odpojeni .
3. 3. Zařízení podle některého z nároků la2, vyznačující se tím, že rozpojovací prostředky zahrnují dva rozpojovací členy (47, 52), kde jeden z rozpojovacích členů (52) obsahuje vačku (53) a druhý z rozpojovacích členů nese snímač (48) vačky, uzpůsobený pro přemísťování na vačce, a kde jeden z rozpojovacích členů (52) je pevně spojen se skříní (1) zařízení a druhý rozpojovací člen je uzpůsoben pro přemísťování v prvním směru otáčivým pohybem druhého hřídele, přičemž přemísťování rozpojovacího členu v prvním směru vyvolává, za pomoci snímače (48) vačky a vačky (53), jeho přemísťování v druhém směru, které způsobí odpojení druhého hřídele od prvního hřídele.
4. 4. Zařízení podle některého z nároků 2 a 3, vyznačující se tím, že vačka vytvořena jako drážka a snímač vačky je tvořen palcem, vedeným v uvedené drážce.
5. 5. Zařízení podle některého z nároků 2 až 4, vyznačující se tím, že obsahuje dva třecí členy, uspořádané koaxiálně s prvním hřídelem, kde první třecí člen je současně pevně a neotočně spojen s prvním hřídelem a druhý třecí člen je pevně v rotaci spojen s nosným členem (10), který je sám pevně v rotaci spojen s ozubeným hnacím kolem (16), které je v záběru s ozubeným segmentem (33), spojeným pevně v rotaci s druhým hřídelem, a ve kterém ten rozpojovací člen (47), který není pevně spojen se skříní, je axiálně pevně spojen s nosným členem (10).
6. 6. Zařízení podle některého z nároků laž 5, vyznačující se tím, že obsahuje tlumící prostředky (19, 42-46) pro tlumení vratných prostředků, pokud je rychlost otáčení prvního hřídele nižší než určená hranice.
7. 7. Zařízení podle nároku 6, vyznačuj ící se tím, že spojovací prostředky zahrnují třecí spojku, obsahující alespoň dva třecí členy (13,15), z nichž jeden člen (15) může být poháněn prvním hřídelem, a druhý člen (13) může pohánět druhý hřídel, a ve kterém tyto tlumící prostředky zahrnují tlačné prostředky (19) pro udržení třecích členů v přitlačení a alespoň jedno závaží (46) pro odtlačování tlačných prostředků, když rychlost otáčení prvního hřídele překročí předem určenou hranici.
8. 8. Zařízení podle nároku 7,vyznačující se tím, že udržovací prostředky obsahují vačku (43), uzpůsobenou pro spolupráci s. palcem (42) snímače vačky, spojeným s jedním z třecích členů, kde vačka je přitom silově zatížena pružnými prostředky (19) tak, že udržuje v kontaktu třecí členy, a závaží působí na vačku proti směru působení pružných prostředků.
9. 9. Zařízení podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že řídící prostředky obsahují pružné prostředky (72), uzpůsobené po svém uvolnění pro ovládání zařízení a pro vracení zpět do funkčního cyklu zařízením.