CZ285410B6

CZ285410B6 - Způsob ovládání ovladače řazení a systém pro ovládání ovladače řazení

Info

Publication number: CZ285410B6
Application number: CZ9362A
Authority: CZ
Inventors: Ronald Allen Hutchison
Original assignee: Eaton Corporation
Priority date: 1992-01-23
Filing date: 1993-01-22
Publication date: 1999-08-11
Also published as: CZ6293A3; CN1036732C; DE69302913D1; CA2087873A1; EP0552869B1; MX9300379A; CN1076410A; DE69302913T2; JP3312220B2; KR100228499B1; US5199314A; ATE139014T1; EP0552869A1; JPH05263927A; CA2087873C; ES2088635T3; KR930016269A; BR9300178A

Abstract

Způsob a systém (300) jsou určeny pro ovládání ovladače řazení (96) pomocné převodové dělicí části (14/102). Systém (300) pro ovládání obsahuje ovládací členy, jako sestavu (310) servoventilu s čtyřcestným ventilem (312) s třemi pracovními polohami (324-328) pro zabránění poškození hlavní spojky (C), když jezapnutá při řazení pomocné převodové dělicí části (14/102). V závislosti na snímání záběru hlavní spojky (C) při řazení na převodový poměr pro vysoké otáčky pomocné převodové dělicí části (174/102), se síla použitá pro záběr převodu pro vysoké otáčky sníží z první velikosti (p*a.sub.2 2 4.n.) na podstatně nižší druhou velikost (p*(a.sub.2 2 4-a222.n.)).ŕ

Description

Vynález se týká způsobu ovládání ovladače řazení pomocné převodové části složené převodovky vozidla obsahující hlavní převodovou část, která má zabírající a nezabírající polohu a je zapojená v sérii s pomocnou převodovou částí, přičemž převodovka má vstupní hřídel poháněný hlavním motorem vozidla přes selektivně zapínanou a vypínanou třecí hlavní spojku, přičemž pomocná převodová část má alespoň jeden volitelný vysokootáčkový převodový poměr a volitelný nízkootáčkový převodový poměr, každý z uvedených převodových poměrů pomocné převodové části je zapínatelný synchronizovanou výsuvnou spojkou, přesuvnou ovladačem pro záběr buď vysokootáčkových, nebo nízkootáčkových převodů pomocné převodové části v závislosti na volbě hlavního volicího spínače, přičemž ovladačem se působí první silou nebo druhou silou v prvním axiálním směru na synchronizovanou výsuvnou spojku, přičemž první síla je větší než druhá síla, a přičemž síly působící v prvním axiálním směru uvádějí synchronizovanou výsuvnou spojku do záběru pro zapojení vysokootáčkového převodového poměru a síla v druhém axiálním směru, opačném k prvnímu axiálnímu směru, uvádí synchronizovanou výsuvnou spojku do záběru pro zapojení nízkootáčkového převodového poměru. Vynález se rovněž týká systému pro provádění tohoto způsobu. Způsob i systém pro ovládání ovladače řazení jsou zejména určeny pro ovládání synchronizovaných výsuvných spojek pomocné dělicí části, speciálně synchronizovaných výsuvných spojek dělicí části pro vysoké otáčky, určených pro převodovky vozidel přenášející velmi velké výkony.

Tato přihláška vynálezu souvisí se souběžnými US přihláškami vynálezů č. 824 925, č. 824 924, č. 824 673, č. 824 675, č. 824 961, č. 824 645, č. 824 960, č. 824 672, č. 824 957 a č. 824 638.

Dosavadní stav techniky

Složené převodovky uvedeného typu, které mají jednu nebo více pomocných částí zapojených v sérii s hlavní převodovou částí, jsou dobře známé. Tyto převodovky se obvykle používají ve vozidlech velmi vysokých výkonů, jako jsou velká nákladní auta, auta s přívěsy, traktory a podobně. Použitím hlavní a pomocné převodové části zapojených v sérii neboli řadě, za předpokladu provádění náležitých převodových stupňů, se počet celkově dosažitelných převodových poměrů rovná součinu převodových poměrů hlavní a pomocné části. Například podle teorie má složená převodovka, sestávající ze čtyř (4) rychlostních hlavních částí zapojených v sérii se čtyřmi (4) rychlostními pomocnými částmi, šestnáct (4x4=16) převodových poměrů.

Pomocné převodové části mohou být obecně tří hlavních typů: tzv. rozsahový typ, dělicí typ nebo kombinovaný rozsahový/dělicí typ.

Ve složené převodovce, která má rozsahovou pomocnou část, je převodový stupeň nebo stupně rozsahové pomocné části větší než celkový převodový rozsah hlavní převodové části a hlavní část se přeřazuje postupně po svých převodových stupních v každém rozsahu. Příklady takových složených převodovek s rozsahovými pomocnými částmi jsou uvedeny v patentech US 4 974 474,4 964 313, 4 920 815, 3 105 395,2 637 222 a 2 637 221.

Dobře jsou devítirychlostní, tj. „(4+1) x (2)“ a desetirychlostní „(5) x (2)“ převodovky pro přenášení velmi velkých výkonů, s pomocnými částmi rozsahového typu.

Ve složených převodovkách, které mají pomocnou část dělicího typu, jsou převodové stupně dělicí pomocné části menší než převodové stupně hlavní převodové části, přičemž každý převod

- 1 CZ 285410 B6 hlavní části je dále rozdělen dělicí částí. Příklady provedení převodovek s dělící pomocnou částí jsou uvedeny v patentech US 4 290 515, 3 799 002, 4 440 037 a 4 527 447.

V kombinovaných rozsahových a dělicích pomocných částech jsou upraveny převody jak 5 rozsahového, tj. pro změnu rozsahu, tak dělicího typu, což umožňuje postupné řazení hlavní části po jejich převodech v alespoň dvou rozsazích a rovněž umožňuje dělení převodů hlavní části v alespoň jednom rozsahu.

Příkladem složené převodovky s jednou kombinovanou rozsahovou/dělicí pomocnou částí jsou 10 řešení uvedená v patentech US 3 283 613 a 3 648 546. Kombinovaná čtyřrychlostní dělicí/rozsahová pomocná část s třemi skupinami ozubených kol je popsaná v patentu US 4 754 665. Jsou známé i převodovky třináctirychlostní „(4+1) x (3)“ a osmnáctirychlostní „(4+1) x (4)“, převodovky kombinovaného rozsahového/dělicího typu.

Dalším příkladem je převodovka šestnáctirychlostní (dopředu) „(2x4x2)“, která používá oddělenou dvourychlostní dělicí pomocnou část před hlavní převodovou částí a oddělenou rozsahovou pomocnou část za hlavní částí.

Je třeba zdůraznit, že výrazy „hlavní“ a „pomocná“ část jsou relativní a že označení hlavních a 20 pomocných částí může být obráceno, přičemž typ pomocné sekce (buď rozsahový, nebo dělicí) může být rovněž obrácen. Jinými slovy, jestliže máme k dispozici běžně označovanou čtyřrychlostní hlavní část s dvourychlostní pomocnou částí rozsahového typu, tak potom, když se normálně označovaná pomocná část považuje za hlavní část, považuje se normálně označovaná hlavní část za její pomocnou část čtyřrychlostního dělicího typu. Podle všeobecně platných 25 zvyklostí při konstrukci převodovek, které se používají i v popisu vynálezu, je hlavní převodovou částí složené převodovky ta část, která obsahuje větší (nebo alespoň ne menší) počet dopředných převodových poměrů, která má neutrální polohu, která obsahuje vratný(é) převod(y) a/nebo, která je přeřazována (ručně nebo poloautomatickými převody) manipulací s řadicí pákou nebo řadicím vedením nebo sestavou řadicí hřídel/řadicí palec působící proti uspořádání hlavní 30 ventil/servoventil/válec a podobně.

Ve složených převodovkách rozsahového nebo kombinovaného rozsahového/dělicího nebo dělicího/rozsahového typu je hlavní převodová část obvykle řazena pomocí sestavy řadicí páky se skříní nebo pomocí jediného řadicího hřídele ovládaného ručně ovládanou řadicí pákou nebo 35 podobně a pomocná rozsahová část je řazena, v převodovkách typu „opakovaného H“, pomocí tlačítka nebo přepínače, obvykle ovládaného ručně, který ovládá ovládací mechanismus ze servoventilů pro dálkové ovládání. V tak zvaných typech ovládání „dvojité H“ nebo „půl a půl H“ se rozsah mění pomocí přepínačů v závislosti na poloze řadicí páky. Ovladače typu dvojitého H jsou dobře známé, viz například patenty US 4 633 725 a 4 275 612.

U určitých dělicích částí, zejména předních dělicích částí, se používají synchronizované výsuvné spojky. Pro zajištění akceptovatelné kvality řazení a zabránění nežádoucímu opotřebení a/nebo poškození těchto synchronizovaných výsuvných spojek bylo úkolem vytvořit zařízení proto, aby dělicí řazení začalo a pokud možno skončilo při rozpojení hlavní spojky, jako je hlavní spojka 45 vozidla nebo rozpojovací spojka přenášející kroutící moment, tj. při přerušení přenášení kroutícího momentu.

Z hlediska výše uvedených skutečností obsahují známé složené převodovky synchronizovaného dělicího typu obvykle ovládací systém, většinou pneumatický ovládací systém, obsahující 50 blokovací zařízení, která umožňují předběžné zvolení řazení použitím volicího tlačítka nebo přepínače hlavního ovládacího ventilu, avšak řazení nenastane do té doby, dokud je spojení rozpojeno, a která provedou odčerpání ovladače kdykoli rozpojení bylo znovu spojeno. Tyto systémy obvykle používají vzájemného blokování mechanického typu u ovladače dělicí části, který fyzicky zabrání pohybu přesouvacích vidlic dělicí části, dokud rozpojovací zařízení je

-2 CZ 285410 B6 rozpojené a/nebo výpustného ventilu, přičemž ventil (často nazývaný „servoventil“) dodávající tlakový vzduch do pístů dělicí části není zásobován tlakovou tekutinou dokud a/nebo jestliže není snímáno rozpojení rozpojovacího zařízení.

Protože známé systémy provádějící ochranu synchronizátorů dělicí části zabráněním počátku řazení dělicí části a/nebo přívodu energie do ovladačů řazení dělicí části, když je rozpojovací zařízení v záběru, nejsou zcela úspěšné, protože zatímco zajišťují, že řazení dělicí části nezačne a/nebo neprobíhá v době spojení neboli zapnutí rozpojovacího zařízení (hlavní spojky), neudrží dělicí část v dané poloze a způsobí proklouznutí spojky. Dále, jestliže hlavní spojka začne znovu zabírat před dokončením řazení dělicí části, zůstane převod viset v neutrální poloze a je zapotřebí druhého přerušení činnosti hlavní spojky.

Jak je dobře známé, za určitých podmínek, když synchronizovaná spojka dělicí části začne zabírat, zatímco hlavní spojka je v záběru, může se přenášet část kroutícího momentu od motoru na hnací kola vozidla zcela synchronizačními třecími plochami, které jsou v záběru a třecí členy synchronizátorů, zejména při vysokých otáčkách synchronizátorů v dělicí části, se mohou rychle poškodit.

Podstata vynálezu

Tento nedostatek odstraňuje způsob ovládání ovladače řazení pomocné převodové části složené převodovky vozidla obsahující hlavní převodovou část, která má zabírající a nezabírající polohu a je zapojená v sérii s pomocnou převodovou částí, přičemž převodovka má vstupní hřídel poháněný hlavním motorem vozidla přes selektivně zapínanou a vypínanou třecí hlavní spojku, přičemž pomocná převodová část má alespoň jeden volitelný vysokootáčkový převodový poměr a volitelný nízkootáčkový převodový poměr, každý z uvedených převodových poměrů pomocné převodové části je zapínatelný synchronizovanou výsuvnou spojkou, přesuvnou ovladačem pro záběr buď vysokootáčkových, nebo nízkootáčkových převodů pomocné převodové části v závislosti na volbě hlavního volícího spínače, přičemž ovladačem se působí první silou nebo druhou silou v prvním axiálním směru na synchronizovanou výsuvnou spojku, přičemž první síla je větší než druhá síla, a přičemž síly působící v prvním axiálním směru uvádějí synchronizovanou výsuvnou spojku do záběru pro zapojení vysokootáčkového převodového poměru a síla v druhém axiálním směru, opačném k prvnímu axiálnímu směru, uvádí synchronizovanou výsuvnou spojku do záběru pro zapojení nízkootáčkového převodového poměru, podle vynálezu, jehož podstatou je, že se snímá aktuální zapnutá nebo vypnutá poloha třecí hlavní spojky, snímá se volba řazení na vysokootáčkový převodový poměr a při snímání volby vysokootáčkového převodového poměru s rozpojenou třecí hlavní spojkou se aktivuje ovladač pro působení první silou a při snímání volby vysokootáčkového převodového poměru se zapnutou třecí hlavní spojkou se aktivuje ovladač pro působení druhou silou.

Podle výhodného provedení vynálezu obsahuje ovladač prostředek pro vyvíjení první síly pro působení první silou v prvním axiálním směru na synchronizovanou výsuvnou spojku a prostředek pro vyvíjení druhé síly pro působení třetí silou v druhém axiálním směru, opačném k prvnímu axiálnímu směru, na synchronizovanou výsuvnou spojku, přičemž první síla je větší než třetí síla a druhá síla se rovná první síle mínus druhá síla.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu působí prostředek pro vyvíjení druhé síly třetí silou vždycky, když je třecí hlavní spojka v zapnutém stavu.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu se jako reakce na snímaní volby řazení pomocné převodové části na vysokootáčkový převodový poměr a rozpojení třecí hlavní spojky aktivuje prostředek k vyvíjení první síly pro působení první silou, načež jako reakce na pokračování volby řazení pomocné převodové části na vysokootáčkový převodový poměr a zapnutí třecí

-3 CZ 285410 B6 hlavní spojky se aktivuje jak prostředek k vyvíjení první síly pro působení první silou, tak i prostředek k vyvíjení druhé síly k působení druhou silou.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu, přičemž pomocná převodová část je dělicí částí, se snímá volba řazení dělicí pomocné převodové části do zvoleného vysokootáčkového nebo nízkootáčkového převodového poměru, jako reakce na snímání volby řazení dělicí pomocné převodové části na vysokootáčkový převodový poměr a rozpojením třecí hlavní spojky se aktivováním ovladače uvede synchronizovaná výsuvná spojka dělicí pomocné převodové části do záběru první silou, načež jako reakce na pokračování volby řazení dělicí pomocné převodové části na vysokootáčkový převodový poměr a zapnutím třecí hlavní spojky se aktivováním ovladače uvede synchronizovaná výsuvná spojka dělicí pomocné převodové části do záběru druhou silou, která je menší než první síla.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu se jako reakce na snímání volby řazení pomocné převodové části na vysokootáčkový převodový poměr a rozpojením třecí hlavní spojky aktivuje ovladač pro působení třetí silou, načež jako reakce na pokračování volby řazení pomocné převodové části na vysokootáčkový převodový poměr se aktivuje ovladač pro působení třetí silou, nehledě na polohu třecí hlavní spojky.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu je dělicí pomocná převodová část dvourychlostní dělicí částí a vysokootáčkový převodový poměr je přímým převodovým poměrem.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu je první síla alespoň dvakrát větší než druhá síla.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu se snímá volba záběru volitelného převodového poměru pomocné převodové části, přičemž se snímá, zdaje třecí hlavní spojka v zapnutém nebo rozpojeném stavu, a jako reakce na snímání volby záběru volitelného převodového poměru pomocné převodové části a rozpojení třecí hlavní spojky se ovládáním ovladače uvede synchronizovaná výsuvná spojka do záběru první silou, a jako reakce na snímání volby záběru volitelného převodového poměru pomocné převodové části a zapnutí třecí hlavní spojky se ovládáním ovladače uvede synchronizovaná výsuvná spojka do záběru druhou silou, přičemž tato druhá síla je menší než první síla.

Podle ještě dalšího výhodného provedení vynálezu je první síla alespoň dvakrát větší než druhá síla.

Předmětem vynálezu je dále systém k provádění způsobu podle vynálezu, pro ovládání ovladače řazení, ovládaného tlakovou tekutinou, pomocné převodové části složené převodovky vozidla obsahující hlavní převodovou část, která je zapojená v sérii s pomocnou převodovou částí, přičemž převodovka má vstupní hřídel pro připojení k hlavnímu motoru vozidla přes selektivně zapínanou a vypínanou třecí hlavní spojku, přičemž pomocná převodová část má jeden volitelný vysokootáčkový převodový poměr a jeden volitelný nízkootáčkový převodový poměr, kde každý z převodových poměrů pomocné převodové části je zapínatelný synchronizovanou výsuvnou spojkou, dále ovladač pro záběr buď vysokootáčkového, nebo nízkootáčkového převodového poměru pomocné převodové části v závislosti na volbě hlavního volicího spínače, přičemž ovladač sestává z diferenciálního pístu s první plochou, ohraničující první komoru a druhou plochou, ohraničující druhou komoru, přičemž velikost první plochy diferenciálního pístu je větší než velikost druhé plochy diferenciálního pístu a přivádění tlaku do první komory způsobuje činnost ovladače pro uvedení synchronizované výsuvné spojky do záběru vysokootáčkového převodového poměru a přivádění tlaku do druhé komory způsobuje činnost ovladače pro uvedení synchronizované výsuvné spojky do záběru nízkootáčkového převodového poměru, přičemž každá z komor je selektivně připojitelná ke společnému zdroji tlakové tekutiny a k výstupnímu potrubí, přičemž podstatou vynálezu je, že obsahuje snímač pro snímání zapnuté

-4CZ 285410 B6 nebo vypnuté polohy třecí hlavní spojky a ovladač ventilu pro přivádění tlaku do druhé komory, kdykoliv je třecí hlavní spojka v zapnuté poloze.

Podle výhodného provedení vynálezu systém dále obsahuje sestavu servoventilu pro přivádění tlaku do první komory a odčerpávání druhé komory, když je třecí hlavní spojka ve vypnuté poloze a je zvolen vysokootáčkový převodový poměr.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu je sestava servoventilu rovněž určena pro přivádění tlaku jak do první komory, tak i do druhé komory, když je zvolen vysokootáčkový převodový poměr a třecí hlavní spojka je v zapnuté poloze.

Podle ještě dalšího výhodného provedení vynálezu je plošný obsah první plochy méně než dvakrát větší než plošný obsah druhé plochy.

Řešení podle vynálezu minimalizuje nebo překonává nedostatky známých řešení provedením způsobu a systému pro ovládání ovladače axiální sekce převodovky, který obsahuje sestavu servoventilu, která chrání pomocnou část synchronizátorů, když je hlavní spojka v záběru před dokončením prováděného řazení dělicí části, a který rovněž umožní dokončení prováděného řazení dělicí části přitom, že části zabírající synchronizované výsuvné spojky dosáhnou v podstatě synchronní rotace.

Toho je dosaženo provedením sestavy ventilu opatřené prostředky pro snímání toho, jestli hlavní spojka je zapnutá nebo vypnutá, které způsobí ovládání zvolené spojky, obvykle pro záběr vysokootáčkového převodu, první relativně velkou silou, když je hlavní spojka rozpojená a druhou relativně malou silou, když je spojka v záběru.

Relativně velká síla se získá přivedením tlaku na větší čelní plochu diferenciálního pístu, přičemž malá síla se získá přivedením tlaku na obě čelní strany diferenciálního pístu.

Vynález je vhodný zejména pro ovládání záběru synchronizované výsuvné spojky dělicí části na vysokootáčkový převod. Ochrana záběru synchronizované spojky dělicí části na nízkootáčkový převod se obvykle nevyžaduje, protože když se provádí řazení na nižší převodové poměry, má kroutící moment působící přes třecí plochy synchronizátorů tendenci, speciálně u čepového synchronizátorů, způsobit odblokování zablokovaného synchronizátorů pro provedení rychlého záběru spojky.

Sestava ventilu neboli servoventilu speciálně použitá pro řešení podle vynálezu provádí účinné ovládání tlakování a odčerpávání první komory vymezené pístem a druhé menší komory vymezené pístem v pneumatickém ovladači řazení typu s diferenciálním pístem. Ventil, který je čtyřcestný, je neustále předepjat, to jest tlačen do první polohy pro záběr vysokootáčkového převodového poměru dělicí části, relativně velkou silou přiváděním tlaku do první komory a odčerpáváním druhé komory a je pohyblivý řídicími prostředky ovládanými ovladačem do druhé polohy, pro záběr nízkootáčkového převodového stupně dělicí části relativně velkou silou přiváděním tlaku do druhé komory a odčerpáváním první komory. Dále jsou upraveny prostředky pro pohyb ventilu z první do třetí polohy, kde obě komory jsou natlakovány při snímání toho, že vysokootáčkový převod existuje neboli je v záběru a hlavní spojka je v záběru. Ve třetí poloze ventilu při vysokootáčkovém převodu bude spojka tlačena do záběru a udržována v něm relativně menší silou.

Řešení podle vynálezu představuje nový a zlepšený ovládací systém řazení částí složené převodovky typu, který používá jednu nebo více synchronizovaných výsuvných spojek ve svých jednotlivých dělicích částech.

- 5 CZ 285410 B6

Řešení podle vynálezu dále představuje ovládací systém ovladače jednotlivých částí složené převodovky pomocí tlakové tekutiny pro provedení záběru zvolené synchronizované spojky (obvykle vysokootáčkového převodu) relativně velkou silou, když není hlavní spojka v záběru, nebo relativně malou silou, když hlavní spojka je v záběru.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladech provedení podle výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje schematicky složenou převodovku s pomocnou částí dělicího typu a používající pneumatický ovládací systém podle vynálezu, obr. IA schematicky řadicí mechanismus převodovky z obr. 1, obr. IB schematicky řadicí vzor typu „opakovaného H“ převodovky zobr. 1, obr. 2 schematicky složenou převodovku „2x4x2“ s přední dělicí částí a zadní rozsahovou částí, se kterou se zejména používá pneumatický ovládací systém podle vynálezu, obr. 2A schematicky řadicí vzor typu „opakovaného H„ pro převodovku na obr. 2, obr. 3 v perspektivním pohledu jeden řadicí hřídel řadicího mechanismu, obr. 4 schematicky pneumatický ovládací systém pro provádění vynálezu, obr. 5 řez sestavou ventilu pro pneumatický ovládací systém znázorněný na obr. 4, obr. 6 řez sestavou ventilu z obr. 5 v její jiné funkční poloze a obr. 7 v rozloženém stavu sestavu ventilu z obr. 5.

Příklady provedení vynálezu

V následujícím popisu bude pro větší srozumitelnost a názornost použita následující terminologie, která však není nijak omezující. Slova „nahoru“, „dolů“, „vpravo“ a „vlevo“ označují popisované směry na obrázcích. Slova „přední“, „zadní“ označují příslušný přední nebo zadní konec převodovky tak, jak je obvykle namontována ve vozidle a jak je znázorněno na obr. 1. Slova „dovnitř“ a „ven“ označují směry jednak do geometrického středu zařízení a jeho označených částí a jednak ven z těchto částí. Uvedená terminologie bude obsahovat výše uvedená slova, jejich odvozeniny a slova podobného významu.

Výraz „složená převodovka“ je použit pro označení převodovky se změnou rychlosti nebo změnou převodu, která sestává z hlavní převodové části s mnoha dopřednými rychlostmi a s alespoň jednou pomocnou převodovou částí s mnoha rychlostmi zapojenou s ní v sérii, přičemž zvolený redukční převod v hlavní převodové části může být složen s dalším zvoleným redukčním převodem v pomocné převodové části. „Synchronizovaná spojka“ a slova podobného významu označují zubovou výsuvnou spojku použitou pro neotočné spojení zvoleného ozubeného kola s hřídelem, při němž je prováděnému záběru uvedené spojky bráněno do té doby, dokud části této spojky nedosáhnou v podstatě synchronního otáčení a dokud není využito relativně velké kapacity třecích prostředků pro části spojky, které při začátku záběru spojky způsobují otáčení částí spojky a všech členů společně v podstatě synchronní rychlostí.

Výrazy „zapnutá“ a „nevypnutá“ jsou použity zaměnitelné a označují stav hlavní třecí spojky, při němž se přenáší kroutící moment z primárního motoru automobilu na vstupní hřídel převodovky. Výrazy „nezapnutá“ a „vypnutá“ jsou použity zaměnitelně a označují stav hlavní třecí spojky, při němž se nepřenáší v podstatě žádný kroutící moment z hlavního motoru na vstupní hřídel převodovky.

Výraz „vysokootáčkový“ převod se týká převodu převodové části, při němž je frekvence otáčení výstupního hřídele větší pro danou vstupní frekvenci otáčení.

Na obr. 1, IA a IB, je znázorněna složená převodovka 10 dělicího typu. Tato složená převodovka 10 sestává z hlavní převodové části 12 pro mnoho rychlostí, spojené v sérii s pomocnou částí 14 dělicího typu. Složená převodovka 10 obsahuje skříň H a její vstupní hřídel

-6CZ 285410 B6 je poháněn primárním motorem, jako je vznětový motor E, přes selektivně vypínatelnou třecí hlavní spojku C, která je normálně v záběru, a jejíž vstupní neboli hnací část 18 je spojena s klikovým hřídelem 20 vznětového motoru E a její hnaná část 22 je připevněna k vstupnímu hřídeli 16 složené převodovky JO.

Pro selektivní rozpojování hlavní spojky C, která je normálně v záběru neboli je zapnutá, je použit ovladač A. Různé funkční parametry, jako je poloha a/nebo ovládací tlak mohou být monitorovány jako signály udávající stav zapnutí nebo vypnutí hlavní spojky C. V patentech US 4 899 858, 4 873 637, 4 729 462 a 4 646 891 jsou uvedena řešení představující známé konstrukce hlavních spojek a snímačů funkčních parametrů.

V hlavní převodové části 12 nese vstupní hřídel 16 vstupní ozubené kolo 24 pro současný pohon několika v podstatě shodných předlohových sestav 26 a 26A v podstatě stejnými rychlostmi otáčení. Tyto dvě v podstatě stejné předlohové sestavy 26 a 26A jsou upraveny na opačných stranách od hlavního hřídele 28, který je v podstatě koaxiální se vstupním hřídelem 16. Každá z předlohových sestav 26, 26A obsahuje předlohový hřídel 30 uložený v ložiskách 32 a 34 ve skříni H, z níž je znázorněna schematicky pouze její část. Každý z předlohových hřídelů 30 je opatřen identickou skupinou předlohových ozubených kol 38, 40, 42, 44. 46 a 48, která jsou k němu připevněna. Ozubená kola 50, 52, 54, 56 a 58 jsou volně uložena na hlavním hřídeli 28 selektivně se připojují po jednom k hlavnímu hřídeli 28, aby se s ním otáčely, pomocí kluzných vysouvacích kroužků výsuvných spojek 60, 62, 64. Výsuvná spojka 60 může být využita rovněž pro připojení vstupního ozubeného kola 24 k hlavnímu hřídeli 28 pro vytvoření přímého hnacího vztahu mezi vstupním hřídelem 16 a hlavním hřídelem 28.

Vysouvací kroužky výsuvných spojek 60, 62 a 64 se axiálně přesunují pomocí přesouvacích vidlic 60A. 62A a 64A spojených se sestavou 70 řadicí skříně H. Vysouvací kroužky výsuvných spojek 60, 62 a 64 mohou být vysouvacími kroužky synchronizovaného nebo nesynchronizovaného typu dvojčinných výsuvných spojek.

Ozubené kolo 58 hlavního hřídele 28 je reverzním ozubeným kolem a je ve stálém záběru s předlohovými ozubenými koly 48 pomocí vloženého volně uloženého ozubeného kola (neznázoměno). Je nutno uvést, že zatímco hlavní převodová část 12 poskytuje pět volitelných dopředných převodů, nej nižší dopředný převod, tedy převod tvořený hnacím spojením ozubeného kola 56 s hnacím hřídelem 28, má často tak velkou redukci, že musí být považován za „plazivý“ převod, který se využívá pouze při startu vozidla za těžkých podmínek a obvykle se nepoužívá ve vysokých převodových rozsazích. Protože tedy hlavní převodová část 12 má pět dopředných rychlostí, je obvykle označována jako hlavní část „čtyři plus jedna“ nebo „(4+1)“, protože pouze čtyři z pěti dopředných rychlostí se skládají použitou pomocnou částí 14 dělicího typu.

Výsuvné spojky 60, 62 a 64 jsou třípolohovými spojkami, protože mohou být umístěny ve středové, nezapnuté poloze, jak je znázorněno, nebo ve zcela zapnuté pravé nebo zcela zapnuté levé poloze, které se zapínají pomocí řadicí páky 72. Pouze jedna z uvedených výsuvných spojek 60, 62 a 64 se může zapnout v daném okamžiku a pro zablokování zbylých spojek 60, 62, 64 v neutrální poloze jsou v hlavní převodové části 12 upraveny blokovací prostředky (neznázoměno).

Pomocná převodová dělicí část 14 sestává ze dvou v podstatě identických pomocných předlohových sestav 74 a 74A, z nichž každá obsahuje pomocný předlohový hřídel 76 uložený v ložiskách 78 a 80 ve skříni H a nesoucí dvě předlohová ozubená kola 82, 84, která se s ním otáčejí. Pomocná předlohová ozubená kola 82 jsou ve stálém záběru s opěrným ozubeným kolem 86, zatímco předlohová ozubená kola 84 jsou neustále v záběru s výstupním ozubeným kolem 88, které je připevněno k výstupnímu hřídeli 90 složené převodovky 10.

- 7 CZ 285410 B6

Pro připojení buď opěrného ozubeného kola 86 k hlavnímu hřídeli 28 pro nepřímou neboli nízkootáčkovou činnost, nebo výstupního ozubeného kola 88 k hlavnímu hřídeli 28 pro přímou činnost neboli vysokootáčkovou činnost složené převodovky 10 je upravena dvoupolohová synchronizovaná výsuvná spojka 92, která je axiálně přesouvána pomocí přesouvacích vidlic 94 a ovladače 96 dělicí převodové části 12. Na obr. IB je schematicky znázorněn řadicí vzor „opakované H“ pro složenou převodovku 10 dělicího typu. Volba a/nebo předvolba dělicí činnosti složené převodovky 10 nízkou (nepřímé) nebo vysokou (přímé) rychlostí se provádí operátorem ovládajícím přepínač 98, který je obvykle umístěn na řadicí páce 72.

Ačkoliv pomocná převodová dělicí část 14 je znázorněna jako dvourychlostní s čelními nebo šroubovanými ozubenými koly, je zřejmé, že řešení podle vynálezu lze rovněž použít u převodovek dělicího typu používajících kombinované dělicí/rozsahové pomocné části, které mají tři nebo více volitelných dělicích převodů a/nebo používajících planetové převody. Jak již bylo uvedeno, může být kterákoli z výsuvných spojek 60, 62 nebo 64 typem synchronizované výsuvné spojky a převodové části 12 a/nebo 14 mohou být opatřeny jednou předlohou.

Hlavní převodová část 12 je ovládána axiálním pohybem alespoň jednoho řadicího vedení nebo řadicího hřídele, upraveného v sestavě 70 z řadicí páky 72 a skříně, a ovládaného řadicí pákou 72. Řadicí páka 72 může být do převodovky zamontována buď přímo, nebo od ní může být vzdálena. Zařízení tohoto typu jsou dobře známá, viz například patent US 4 621 537. Pomocná převodová dělicí část 14 je ovládána činností přepínače 98. Sestava 70 z řadicí páky 72 a skříně může být běžného typu s řadicím vedením, viz například patenty US 4 782 719, 4 738 863, 4 722 237 a 4 614 126.

Ovládací systém podle vynálezu je stejně dobře možno použít u složených převodovek, které mají rozsahové, kombinované rozsahové/dělicí nebo dělicí/rozsahové pomocné části.

Jak vyplývá z obr. 2, je složená převodovka 100 typem převodovky „2x4x2“ s šestnácti dopřednými rychlostmi, která sestává z hlavní převodové části 12A, která je v podstatě identická s výše popsanou hlavní převodovou částí 12 složené převodovky 10. Hlavní převodová část 12A složené převodovky 100 se liší od zmíněné hlavní převodové části 12 hlavní převodovky 10 pouze v tom, že nemá ozubená kola 46 a 56 nízkého převodu, předlohové sestavy 26, 26A jsou protažené a nesou přídavnou sadu předlohových ozubených kol a vstupní ozubené kolo 24 není připevněno k vstupnímu hřídeli 134. Vzhledem k tomu, že hlavní převodové části 12 a 12A mají v podstatě stejné provedení, nebude hlavní převodová část 12A detailněji popisována. Před hlavní převodovou částí 12A je umístěna dvourychlostní synchronizovaná dělicí část 102 a k zadní části hlavní převodové části 12A je připojena dvourychlostní synchronizovaná rozsahová část 104.

Výstupní převodová rozsahová část 104 obsahuje dvě v podstatě identické pomocné předlohové sestavy 106, 106A, z nichž každá obsahuje pomocný předlohový hřídel 108, uložený v ložiscích 110, 112 ve skříni H a nesoucí předlohová ozubená kola 114, 116, která jsou k němu připevněna a otáčející se s ním. Předlohová ozubená kola 114 jsou ve stálém záběru s opěrným ozubeným kolem 118, které je volně uloženo na výstupním hřídeli 120 na jeho konci přilehlém ke koaxiálnímu konci hlavního hřídele 28. Předlohová ozubená kola 116 jsou neustále v záběru s ozubeným kolem 122, které je pevně uloženo na výstupním hřídeli 120.

Kluzná dvoupolohová synchronizovaná výsuvná spojka 124 se používá pro selektivní připojování buď opěrného ozubeného kola 118, nebo ozubeného kola 122 k hlavnímu hřídeli 28. Konstrukce a funkce dvojčinné synchronizované výsuvné spojky 124 je v podstatě stejná jako konstrukce a funkce synchronizované výsuvné spojky 92 použité ve spojení se složenou převodovkou 10. Synchronizované výsuvné spojky 92 a 124 jsou velmi dobře známé, viz například patenty US 4 462 489, 4 125 179 a 2 667 955.

-8CZ 285410 B6

Tyto výsuvné spojky 92, 124 obvykle obsahují pár axiálně spínatelných členů, snímací/blokovací zařízení pro snímání nesynchronního otáčení členů a zablokování jejich axiálního záběru a pár třecích ploch, často kónických, které jsou puzeny do kontaktu s členy pro vytvoření třecího spojení, pro vytvoření jejich synchronního otáčení. V průběhu záběru těchto spojek 92. / 24 za předpokladu v podstatě nesynchronních podmínek, zaujme spojka 92,/ 24 blokovanou polohu, přičemž blokovací zařízení brání axiálnímu záběru členů a třecí plochy se dostanou do záběru účinkem síly.

Výstupní hřídel 120 je uložen ve skříni H v ložiskách 110, 112 a vystupuje z ní pro připojení třmenového členu nebo podobně, který obvykle tvoří část univerzálního kloubu pro připojení kloubového spojovacího hřídele k diferenciálu nebo podobně. Výstupní hřídel 120 může rovněž nést ozubené kolo tachometru a/nebo různé těsnicí elementy (neznázoměno).

Dvourychlostní synchronizovaná dělicí část 102 je připojena v sérii k přednímu, neboli vstupnímu, konci hlavní převodové části 12A.

Předlohové sestavy 26 a 26A hlavní převodové části 12A jsou protaženy dopředu a nesou nepřímá dělicí předlohová ozubená kola 130, která jsou neustále v záběru s nepřímým dělicím vstupním ozubeným kolem 132, které je nasazeno na protaženém vstupním hřídeli 134.

Dvoupolohová synchronizovaná výsuvná spojka 136 se používá pro otočné spojení buď přímého dělicího vstupního ozubeného kola 24, nebo nepřímého dělicího vstupního ozubeného kola 132 ke vstupnímu hřídeli 134. Synchronizovaná výsuvná spojka 136 může mít v podstatě identické provedení s výše zmíněnými spojkami 92 a/nebo 124. Jestliže zůstane výsuvná spojka 136 v zablokované poloze účinkem vysoké axiální zapínací síly, zatímco hlavní převodovka 100 a hlavní spojka C jsou v záběru po delší dobu, může nadměrný kroutící moment poškodit a/nebo zničit třecí plochy.

Převodovky tohoto typu (to jest typu „2x4x2“ s šestnácti dopřednými rychlostmi) jsou dobře známé. Řadicí vzor složené převodovky 100 je schematicky znázorněn na obr. 2A, kde šipka S označuje dělicí řazení a šipka R označuje rozsahové řazení, to jest řazení se změnou rozsahu.

Podle výhodného provedení vynálezu je použit řadicí mechanismus 200 s jedním řadicím hřídelem, znázorněným na obr. 3. Tento mechanismus je známý, viz například patenty US 4 920 815 a 4 621 537.

Řadicí páka 98 bude spolupracovat s blokem 202 pro vytváření rotačního nebo axiálního pohybu hřídele 204 vůči skříni H složené převodovky 10, 100. Rotační pohyb je proveden pomocí per 206, která jsou uložena v drážkách upravených v nábojích přesouvacích vidlic 60A. 62A a 64A pro axiální upevnění dvou přesouvacích vidlic 60A, 62A. 64A ke skříni H a pro axiální upevnění zbylých přesouvacích vidlic 60A, 62A, 64A k hřídeli 204. Axiální pohyb hřídele 204 a zvolených přesouvacích vidlic 60A. 62A, 64A knim axiálně připevněných potom bude způsobovat zapínání a vypínání výsuvných spojek k nim připojených.

Řešení podle vynálezu je rovněž možno použít u složených převodovek používajících známé rovnoběžné sestavy z řadicí páky a skříně, viz například patenty US 4 445 393, 4 275 612, 4 584 895 a 4 722 237. Tato zařízení obvykle obsahují sestavu zasahující kolmo do řadicích vedení (často spojenou s mechanismem spojujícím řadicí vedení), která zaujme první polohu, když všechna řadicí vedení jsou v axiálně vystředěné neutrální poloze nebo druhou polohu, když kterákoli z řadicích vedení se přemístilo ze své axiální vystředěné neutrální polohy.

Protože řešení podle vynálezu je stejně použitelné pro složenou převodovku 10, znázorněnou na obr. 1 a pro složenou převodovku 100. znázorněnou na obr. 2, stejně jako pro další složené převodovky používající synchronizovaných výsuvných spojek v pomocných částech, bude řešení

-9CZ 285410 B6 podle vynálezu,.za účelem zjednodušení a snazšího pochopení, popsáno primárně při použití ve složené převodovce dělicího typu, znázorněné na obr. 1, ΙΑ, IB a IC.

Provádí-li se řazení typu znázorněného na obr. IB, to jest řazení typu „opakovaného H“, jsou řazení 1-2, 3^1, 5-6 a 7-8 jednoduchými dělicími řazeními, kde dochází k řazení pouze v pomocné převodové dělicí části 14, zatímco hlavní převodová část 12 zůstává v záběru se svým zařazeným převodovým poměrem. Při výše uvedeném řazení směrem nahoru, za předpokladu převodu ne do rychlá, musí synchronizovaná výsuvná spojka 92 odpojit nepřímé dělicí ozubené kolo 86 od hlavního hřídele 28 a provést připojení přímého dělicího ozubeného kola 88 k hlavnímu hřídeli 28. Pro provedení tohoto úkonu musí řidič vozidla předvolit „HI“ volicím přepínačem 98 a krátce šlápne na hlavní spojku C, aby přerušil přenos kroutícího momentu, čímž se umožní odpojení ozubeného kola 86 a zapojení přímého dělicího ozubeného kola 88. Pro řazení směrem dolů, to jest 2-1,4-3, 6-5 a 8-7, dojde k opačnému odpojení a zapojení.

U známých převodovek, které mají synchronizované dělicí části ovládané pneumaticky, je upraven pro odčerpání ovladače dělicí části vyprazdňovací ventil, který je v činnosti kdykoli, když hlavní spojka není rozpojena. Zatímco toto opatření chránilo synchronizátory v dělicí části, nebyla dělicí část udržována ve zvoleném stavu a, když hlavní spojka byla znovu zapnuta před dokončením dělicího řazení, zůstal převod viset v neutrální poloze a pro dokončení prováděného řazení bylo zapotřebí provést další ovládání hlavní spojky.

Ovládacího systém a způsob ovládání pomocné převodové dělicí části podle vynálezu odstraňuje nevýhody známých provedení snížením velikosti síly vyvozené přesouvacími vidlicemi 94 pro provedení záběru dělicího ozubeného kola 88 pro přímý převod na relativně nízkou úroveň, když je snímán stav zapnutí hlavní spojky C. Relativně nízká ovládací síla musí být dostatečně velká k tomu, aby provedla rozpojení vysokootáčkového převodu spojeného synchronizovanou dělicí výsuvnou spojkou, když je dosaženo synchronizace, avšak dostatečně nízká proto, aby se nebezpečí shoření synchronizátoru zmenšilo nebo vůbec eliminovalo.

Pro zjednodušení bude nyní řešení podle vynálezu popsáno ve spojení s očekávaným nejvhodnějším použitím, tedy pro ovládání síly způsobující zapnutí vysokootáčkového převodu synchronizovanou dělicí spojkou složené převodovky (10) dělicího převodovky (100) rozsahového/dělicího nebo dělicího/rozsahového typu.

Zatímco běžná síla, způsobující zapnutí synchronizované dělicí spojky, je funkcí působícího tlaku tekutiny (obvykle pneumatického tlaku), který působí na činnou plochu pístu, může být tato síla vyvozena rovněž elektromechanickými prostředky, jako jsou kuličkové šrouby poháněné elektrickým motorem nebo podobně, elektromagnetickými prostředky, jako jsou zařízení solenoidového typu nebo i jinými prostředky. U systémů, u nichž je síla vyvozena pomocí tlaku tekutiny, se tato síla může měnit s velikostí tohoto tlaku a/nebo činné plochy pístu. U elektromagnetických a elektromechanických systémů se síla může měnit změnou elektrického proudu, napětí a podobně.

Řešení podle vynálezu bude dále popsáno ve svém výhodném provedení s pneumatickým ovládacím systémem, aniž by je to však nějak omezovalo.

U známých ovladačů dělicí spojky, tj. spojky dělicí části, za předpokladu, že dělicí řazení je zvoleno/předvoleno, se hlavní spojka rozpojí a spojení pomocí servoventilu, jestliže existuje, se uvolní, dělicí servoventil provede vpuštění tlaku (obvykle regulovaného na velikost 114 až 550 kPa) do zvolené komory ovládacího válce/pístu dělicí spojky, který je dostatečný pro vyvození síly (asi 1334 až 1779 N) pro rychlý pohyb zvolené spojky do záběru a/nebo do blokované polohy a pro vyvození značné synchronizační síly třecími kužely synchronizátoru, pro provedení rychlé synchronizace otáčení členů spojky, dále odblokování synchronizátoru a pohyb členů spojky blokovačem a do záběru. Jestliže hlavní spojka zůstává rozpojena, nebo v případě

-10CZ 285410 B6 přeřazení dělicí části na nízkootáčkový převodový poměr, nezpůsobí síla poškození synchronizátoru a provede relativně rychlý záběr rozsahové části. V případě, že hlavní spojka je však zapnuta před dokončením prováděného řazení dělicí části směrem nahoru na vysokootáčkový převodový poměr rozsahové části, může nastat relativně rychlé poškození a/nebo zničení třecích povrchů synchronizátoru.

Bylo zjištěno, že při snímání podmínek udávajících záběr hlavní spojky před dokončením prováděného řazení dělicí části na vysokootáčkový převod, když síla vyvozená pro provedení záběru přímé rozsahové spojky se sníží na relativně nízkou druhou úroveň (asi 178 až 356 N) bude synchronizovaná dělicí spojka pro vysokootáčkový převodový poměr dosud v záběru při v podstatě synchronním otáčení členů spojky, zatímco synchronizátory nebudou, alespoň v předem stanoveném časovém úseku (od 20 do 45 sekund), poškozeny nebo zničeny.

Pro normální záběr synchronizované dělicí spojky není druhá nízká síla akceptovatelná, protože není vyvozena dostatečná síla na třecí plochy synchronizátoru spojky a mnoho dělicích řazení by mohlo trvat nežádoucí dlouhou dobu.

Snížení sil při opětovném záběru hlavní spojky rovněž umožní udržování převodu do rychlá s menším namáháním členů ovladače.

Zatímco pro dosažení druhé úrovně síly pro působení na přímou dělicí spojku může být dosaženo regulátorem tlaku, podle výhodného provedení vynálezu je použita metoda s diferenciálním pístem. Jak vyplývá z obr. 5, 6 a 7, obsahuje řadicí mechanismus 200 ovladače dělicí spojky diferenciální píst 221, na jehož první plochu 222 (o velikosti asi 2554 mm²) se přivádí tlak pro provedení zapnutí spojky na nízkootáčkový převod dělicí části a na jehož větší druhou plochu 224 (asi 3000 mm²) se přivádí tlak pro záběr vysokootáčkového převodového stupně spojkou dělicí části první silou (p*a₂24). Přivádění tlaku na obě plochy 222 a 224 bude mít za následek vznik regulovaného tlaku (552 kPa), působícího na diferenciální plochu (druhá plocha 224 mínus první plocha 222) a vyvíjejícího na spojku relativně nízkou druhou sílu (p*(a₂24-a222) rovnající se asi 240 N).

Ve válci je uložen kluzně píst 221. který vnitřníjjrostor rozděluje na dvě komory 222A a 224A. Píst 221 je připojen k hřídeli 226, ke kterému jsou připevněny přesouvací vidlice 94 pro přesouvání dvoupolohové synchronizované výsuvné spojky 92 nebo 136 do předem zvolené polohy.

Pro zajištění ochranného efektu synchronizátoru, přičemž dosud je dělicí spojka tlačena do záběru pro vysokootáčkový převod, je podle vynálezu přiváděn tlak pouze na druhou plochu 224, když se zvolí řazení dělicí části na vysoké otáčky a hlavní spojka C je rozpojena a nebo tlak je přiváděn na první plochu 222 i na druhou plochu 224, když se zvolí řazení dělicí části na vysoké otáčky a hlavní spojka C je v záběru.

Druhá úroveň síly musí být dostatečná pro provedení zapnutí vysokootáčkového převodu spojkou dělicí části, když je dosaženo synchronního nebo v podstatě synchronního otáčení členů spojky dělicí části a měla by být dostatečná pro udržování vysokých otáček v záběru (nebo je nutno upravit v ozubení zarážku). Druhá síla by měla být dostatečně nízká, takže když synchronizátor zabírá v bloku, přičemž hlavní spojka C je v záběru, nebudou spojky se synchronizačními kužely nebo podobně podstatně poškozovány po předem stanovenou dobu, například po dobu 20 až 45 sekund.

Bylo zjištěno, že postačuje velikost první síly asi 1334 až 1779 N a velikost druhé síly asi 178 až 356 N.

-11CZ 285410 B6

Na obr. 4 je schematicky znázorněn pneumatický systém pro dosahování výše uvedeného efektu, přičemž sestava ventilu vhodná pro dosažení požadovaného účinku je znázorněna na obr. 5, 6 a 7.

Jak již bylo uvedeno, je zapnutá a rozepnutá poloha hlavní spojky C zjišťována snímáním axiální nepřemístěné nebo přemístěné polohy hřídele 210 spojeného s ovladačem A hlavní spojky C. Tento hřídel 210 reaguje na přemisťování ovladače A, tlakování ovladače A nebo podobně. Hřídel 210 je opatřen drážkou 210, jejíž axiální poloha označuje buď zapnutí nebo rozepnutí hlavní spojky C.

Zařízení pro vyvozování buď první, nebo druhé relativně menší síly na přesouvací vidlice, to znamená první větší síly pro zapnutí a druhé menší síly pro vypnutí, jsou známé, viz například patent US 4 928 544.

Pneumatický ovládací systém 300 pro řazení dělicí části s ochranou synchronizátorů je schematicky znázorněn na obr. 4. Ovládací systém 300 obsahuje hlavní ventil 301 opatřený volicím přepínačem 98 pro volbu vysokootáčkového (HI) nebo nízkootáčkového (LQ) převodu dělicí části. Hlavní ventil 301 může být rovněž opatřen dalším volicím přepínačem (neznázoměným) pro volbu buď vysokootáčkového, nebo nízkootáčkového převodového poměru rozsahové části. Řídicí potrubí 236 pro nízké otáčky ovládá činnost servoventilu 310 dělicí části.Sestava 310 servoventilu dělicí části obsahuje trojpolohový čtyřcestný ventil 312 a západkový a pojezdový mechanismus 314. Čtyřcestný ventil 312 má výstupní otvor 316 připojený k odsávání a vstupní otvor 318 připojený ke zdroji vzduchu z filtru/regulátoru 234 (552 kPa), výstupní otvor 320 připojený k první komoře 224A sestavy 220 s diferenciálním pístem, a vstupní otvor 322 připojený k druhé komoře 222A sestavy 220.

Čtyřcestný ventil 312 má první polohu 324 (homí poloha na obr. 5), pro volbu vysokootáčkového převodu dělicí části, při němž je první komora 224A připojena ke zdroji tlaku a druhá komora 222A je odčerpávána. Čtyřcestný ventil 312 má dále druhou polohu 326 (dolní poloha na obr. 5), pro volbu pomalého převodu dělicí části, při němž je druhá komora 222A připojena ke zdroji tlaku a první komora 224A je odčerpávána. Čtyřcestný ventil 312 má dále střední třetí polohu 328 (viz obr. 6), při níž jsou obě komory 224A a 222A připojeny ke zdroji tlaku.

Čtyřcestný ventil 312 je tlačen předpětím pružiny 330 do první polohy 324, to jest vysokootáčkové polohy a může se pohybovat do své druhé polohy 326, neboli polohy pro nízké otáčky, působením tlaku zřídícího potrubí 236. Mechanickými prostředky nebo pákou 332 pojížděcího ovladače, zasahující do drážky 210A na hřídeli 210, se čtyřcestný ventil 312 přesune z první polohy 324 do střední třetí polohy 328, když se hlavní spojka C pohybuje do zapnuté polohy, přičemž čtyřcestný ventil 312 je ve své první poloze.

Západková funkce západkového a pojížděcího mechanismu 314 slouží pro zabránění pohybu čtyřcestného ventilu 312 z jeho první polohy 324 do druhé polohy 326 nebo z druhé polohy 326 do první polohy 324. když je hlavní spojka C rozpojena, avšak nebrání pohybu čtyřcestného ventilu 312 z jeho první polohy 324 do střední třetí polohy 328. Západkový a pojezdový mechanismus 314 tak provádí spojovací funkci dělicí části, která brání počátku řazení dělicí části, dokud je hlavní spojka C rozpojena. Na obr. 5, 6 a 7 je znázorněna a blíže popsána konstrukce čtyřcestného ventilu 312 a západkového a pojezdového mechanismu 314.

Pro provedení řazení z vysokého na nízký převodový poměr dělicí části se přesune volicí přepínač 98 do polohy „LO“ pro volbu/předvolbu a do řídicího potrubí 236 se přivádí tlak. Jakmile poloha řadicího hřídele 210 indukuje, že hlavní spojka C je vypnuta, uvolní se západkový a pojezdový mechanismus 314 a umožní čtyřcestnému ventilu 312 zaujmout druhou polohu 326. která způsobí přivádění tlaku do druhé komory 220A a odčerpávání první komory

-12CZ 285410 B6

224A. Pojíždění nijak neovlivňuje druhou polohu 326 čtyřcestného ventilu 312, takže čtyřcestný ventil 312 zůstává v této druhé poloze 326 tak dlouho, dokud se přepínač 98 pohybuje.

Pro přeřazení z nízkého na vysoký převodový poměr dělicí části se přepínač 98 přesune do polohy „HI“ volby/předvolby a řídicí potrubí 236 je odčerpáváno. Jakmile poloha hřídele 210 oznamuje, že hlavní spojka C je rozpojena, západkový a pojezdový mechanismus 314 se uvolní a čtyřcestný ventil 312 se bude pohybovat do své první polohy 324 účinkem předpětí pružiny 330. První komora 224A bude pod tlakem a druhá komora 222A bude odčerpávána. Potom, jakmile se hlavní spojka C zapne, způsobí páka 332 ovladače pohyb čtyřcestného ventilu 312 z jeho první polohy 324 do střední třetí polohy 328, při čemž jak první komora 224A pro vysoké otáčky, tak i druhá komora 222A pro malé otáčky jsou pod tlakem pro vytvoření redukované síly působící na přesouvací vidlice 94, která tlačí synchronizovanou spojku dělicí části do záběru.

Pro přizpůsobení dělicích částí jak přímého typu tak typu do rychlá, musí být orientace ovládacího mechanismu 200 a/nebo sestavy 310 servoventilu snadno reverzibilní.

Konstrukce sestavy 310 servoventilu dělicí části je znázorněna na obr. 5, 6 a 7. Tato sestava 310 servoventilu je umístěna v dvoudílném tělese 340, sestávajícím z části 342 pro ventilové vřeteno 348 a z části 344 pro západkový a pojezdový mechanismus 314. V části 342 je v díře 346 uloženo ventilové vřeteno 348, přičemž část 342 je dále opatřena dvěma výstupními otvory 316, dále vstupním otvorem 318, výstupním otvorem 320 a vstupním otvorem 322, které jsou připojeny pro odčerpávání a přívod média k druhé komoře 222A pro malé otáčky a k první komoře 224A pro velké otáčky. V části 344 pro západkový a pojezdový mechanismus 314 je upraven otvor 350 pro připojení k řídicímu potrubí 236. Levý konec ventilového vřetena 348 je opatřen pístovou plochou 352 kluzně uloženou v komoře 354 spojené s otvorem 350. V pravém konci díry 346 je umístěna pružina 330, která dosedá na konec ventilového vřetena 348 a svým předpětím je tlačí doleva.

První poloha 324 čtyřcestného ventilu 312 odpovídá poloze ventilového vřetena 348 nejvíce vlevo, jak je vidět na homí polovině obr. 5. V této první poloze 324 jsou vstupní otvory 318 a 322 v průtočném spojení, dále jsou v průtočném spojení výstupní otvory 320 a levý výstupní otvor 316, přičemž pravý výstupní otvor 316 ie od ostatních otvorů 316 až 322 oddělen.

Druhá poloha 326 čtyřcestného ventilu 312 odpovídá poloze ventilového vřetena 348 nejvíce vpravo, jak je vidět na obr. 6. V této poloze jsou výstupní otvory 318 a vstupní otvory 320 v průtočném spojení, vstupní otvoiy 322 a pravý výstupní otvor 316 jsou v průtočném spojení, přičemž levý výstupní otvor 316 ie oddělen od ostatních otvorů 316 až 322. Jak vyplývá z obr. 6, je ventilové vřeteno 348 tlačeno do pravé neboli druhé polohy 326 buď přivedením tlaku do komory vymezené pístovou plochou 352 otvorem 350 z řídicího potrubí 236 (viz spodní polovina obr. 5), nebo pomocí páky.

Střední třetí poloha 328 čtyřcestného ventilu 312 ie znázorněna v dolní části obr. 5. V této třetí poloze 328 jsou jak výstupní otvoiy 320 tak vstupní otvoiy 322 průtočně spojeny s vstupním otvorem 318 a oba výstupní otvory 316 jsou odděleny od ostatních otvorů 318 až 322. Jak vyplývá z obr. 5, když se pohybuje ovládací páka 332 po vnější povrchové ploše hřídele 210, bude se ovládací páka 332 opírat o tlačnou tyč 356. přes kterou bude tlačit ventilové vřeteno do jeho střední třetí polohy 328. Je nutno uvést, že když je ventilové vřeteno 348 v nejvíce pravé poloze, to jest v druhé poloze 326 čtyřcestného ventilu 312, nebude páka 332 (viz obr. 5) ovlivňovat polohu ventilového vřetena 348.

Funkce západkového a pojezdového mechanismu 314 jako západky představuje funkci bránící počátku řazení dělicí části dokud není hlavní spojka vypnuta a je dosažena pomocí upínacího pouzdra 360, zarážkového válečku 362 a drážek 364 a 366 v tlačné tyči 356 ventilového vřetena 348. Zarážkové válečky 362 jsou uloženy v zářezech v části 344 pro radiální pohyb a vnější

-13CZ 285410 B6 povrch tlačné tyče 356 ie opatřen prvními drážkami 364. do kterých zapadnou zarážkové válečky 362, když je ventilové vřeteno 348 ve své druhé poloze 326 (viz obr. 6) a druhými drážkami 366, které jsou prodloužené a do kterých zapadnou zarážkové válečky 362, když je ventilové vřeteno 348 buď ve své první poloze 324. nebo ve své druhé poloze 326 nebo se pohybuje mezi nimi. Když je upínací pouzdro 360 v odtažené poloze účinkem předpětí pružiny 368, viz horní části obr. 5 a obr. 6, pohybují se zarážkové válečky 362 radiálně směrem ven a neovlivňují axiální pohyb ventilového vřetena 348. Když je však upínací pouzdro 360 tlačeno doprava pákou 332. viz dolní část obr. 5, jsou zarážkové válečky 362 zablokovány proti axiálnímu pohybu ven a ventilové vřeteno 348 je drženo buď ve své první poloze 324 až střední třetí poloze 328, nebo ve své druhé axiální poloze 326.

Na obr. 7 je znázorněna sestava 310 servoventilu v rozloženém stavu. Pro zjednodušení nejsou různá těsnění a podobně označena žádnými vztahovými značkami.

I když byl vynález popsán na určitých výhodných provedeních, je zřejmé, že tato výhodná provedení představují pouze příkladná provedení, přičemž v rámci vynálezu je možno provádět různé modifikace a úpravy jednotlivých součástí, aniž by se vybočilo z rozsahu vynálezu uvedeného v patentových nárocích.

Claims

1. Způsob ovládání ovladače řazení pomocné převodové části (14) složené převodovky (10) vozidla, obsahující hlavní převodovou část (12), která má zabírající a nezabírající polohu a je zapojená v sérii s pomocnou převodovou částí (14), přičemž převodovka (10) má vstupní hřídel (16) poháněný hlavním motorem vozidla přes selektivně zapínanou a vypínanou třecí hlavní spojku (C), přičemž pomocná převodová část (14) má alespoň jeden volitelný vysokootáčkový převodový poměr a volitelný nízkootáčkový převodový poměr, každý z uvedených převodových poměrů pomocné převodové části (14) je zapínatelný synchronizovanou výsuvnou spojkou (92), přesuvnou ovladačem (96) pro záběr buď vysokootáčkových, nebo nízkootáčkových převodů pomocné převodové části (14) v závislosti na volbě hlavního volicího spínače (98), přičemž ovladačem (96) se působí první silou (p*a₂₂₄) nebo druhou silou (p*(a₂₂₄-a₂₂₂)) v prvním axiálním směru na synchronizovanou výsuvnou spojku (92), přičemž první síla (p*a₂₂₄) je větší než druhá síla (p*(a₂₂₄-a₂₂₂)), a přičemž síly působící v prvním axiálním směru uvádějí synchronizovanou výsuvnou spojku (92) do záběru pro zapojení vysokootáčkového převodového poměru a síla v druhém axiálním směru, opačném k prvnímu axiálnímu směru, uvádí synchronizovanou výsuvnou spojku (92) do záběru pro zapojení nízkootáčkového převodového poměru, vyznačující se tím, že se snímá aktuální zapnutá nebo vypnutá poloha třecí hlavní spojky (C), snímá se volba řazení na vysokootáčkový převodový poměr a při snímání volby vysokootáčkového převodového poměru s rozpojenou třecí hlavní spojkou (C) se aktivuje ovladač (96) pro působení první silou (p*a₂₂₄) a při snímání volby vysokootáčkového převodového poměru se zapnutou třecí hlavní spojkou (C) se aktivuje ovladač (96) pro působení druhou silou (p*(a₂₂₄-a₂₂₂)).

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že ovladač (96) obsahuje první plochu (224) pro vyvíjení první síly (p*a₂₂₄) pro působení první silou (p*a₂₂₄) v prvním axiálním směru na synchronizovanou výsuvnou spojku (92) a druhou plochu (222) pro vyvíjení druhé síly (p*a(a₂₂₄-a₂₂₂)) pro působení třetí silou (p*a₂₂₂) v druhém axiálním směru, opačném k prvnímu axiálnímu směru, na synchronizovanou výsuvnou spojku (92), přičemž první síla (p*a₂₂₄) je větší

-14CZ 285410 Β6 než třetí síla (p*a₂₂₂) a druhá síla (p*(a₂₂₄-a₂₂₂)) se rovná první síle (p*a₂₂₄) mínus druhá síla (p*(a₂₂₄-a₂₂₂)).

3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že plocha (222) pro vyvíjení druhé síly (p*(a₂₂₄-a₂₂₂)) působí třetí silou (p*a₂₂₂) vždycky, když je třecí hlavní spojka (C) v zapnutém stavu.

4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že jako reakce na snímání volby řazení pomocné převodové části (14) na vysokootáčkový převodový poměr a rozpojení třecí hlavní spojky (C) se aktivuje plocha (224) k vyvíjení první síly (p*a₂₂₄) pro působení první silou (p*a₂₂₄), načež jako reakce na pokračování volby řazení pomocné převodové části (14) na vysokootáčkový převodový poměr a zapnutí třecí hlavní spojky (C) se aktivuje jak plocha (224) k vyvíjení první síly (p*a₂₂₄) pro působení první silou (p*a₂₂₄), tak i plocha (222) k vyvíjení druhé síly (p*(a₂₂₄-a₂₂₂)) k působení druhou silou (p*(a₂₂₄-a₂₂₂)).

5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že při pomocné převodové části (14) jako dělicí části, se snímá volba řazení dělící pomocné převodové části (14) do zvoleného vysokootáčkového nebo nízkootáčkového převodového poměru, jako reakce na snímání volby řazení dělicí pomocné převodové části (14) na vysokootáčkový převodový poměr a rozpojení třecí hlavní spojky (C) se aktivováním ovladače (96) uvede synchronizovaná výsuvná spojka (92) dělicí pomocné převodové části (14) do záběru první silou (p*a₂₂₄), načež jako reakce na pokračování volby řazení dělicí pomocné převodové části (14) na vysokootáčkový převodový poměr a zapnutím třecí hlavní spojky (C) se aktivováním ovladače (96) uvede synchronizovaná výsuvná spojka (92) dělicí pomocné převodové části (14) do záběru druhou silou (p*(a₂₂₄-a₂₂₂)), která je menší než první síla (p*a₂₂₄).

6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že jako reakce na snímání volby řazení pomocné převodové části (14) na vysokootáčkový převodový poměr a rozpojení třecí hlavní spojky (C) se aktivuje ovladač (96) pro působení třetí silou (p*a₂₂₄), načež jako reakce na pokračování volby řazení pomocné převodové části (14) na vysokootáčkový převodový poměr se aktivuje ovladač (96) pro působení třetí silou (p*a₂₂₂), nehledě na polohu třecí hlavní spojky (C).

7. Způsob podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že dělicí pomocná převodová část (14, 102) je dvourychlostní dělicí částí a vysokootáčkový převodový poměr je přímým převodovým poměrem.

8. Způsob podle nároku 1, 2, 3, 4, 5 nebo 6, vyznačující se tím, že první síla (p*a₂₂₄) je alespoň dvakrát větší než druhá síla (p*(a₂₂₄-a₂₂₂)).

9. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se snímá volba záběru volitelného převodového poměru pomocné převodové části (14), přičemž se snímá, zdaje třecí hlavní spojka (C) v zapnutém nebo rozpojeném stavu a jako reakce na snímání volby záběru volitelného převodového poměru pomocné převodové části (14) a rozpojení třecí hlavní spojky (C) se ovládáním ovladače (96) uvede synchronizovaná výsuvná spojka (92) do záběru první silou (p*a₂₂₄) a jako reakce na snímání volby záběru volitelného převodového poměru pomocné převodové části (14) a zapnutí třecí hlavní spojky (C) se ovládáním ovladače (96) uvede synchronizovaná výsuvná spojka (92) do záběru druhou silou (p*(a₂₂₄-a₂₂₂)), přičemž tato druhá síla (p*(a₂₂₄-a₂₂₂)) je menší než první síla (p*a₂₂₄).

10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že první síla (p*a₂₂₄) je alespoň dvakrát větší než druhá síla (p*(a₂₂₄-a₂₂₂)).

-15CZ 285410 B6

11. Systém k provádění způsobu podle nároku 1, pro ovládání ovladače (96) řazení, ovládaného tlakovou tekutinou, pomocné převodové části (14) složené převodovky (10) vozidla obsahující hlavní převodovou část (12), která je zapojená v sérii s pomocnou převodovou částí (14), přičemž převodovka (10) má vstupní hřídel (16) pro připojení k hlavnímu motoru vozidla přes selektivně zapínanou a vypínanou třecí hlavní spojku (C), přičemž pomocná převodová část (14) má jeden volitelný vysokootáčkový převodový poměr a jeden volitelný nízkootáčkový převodový poměr, kde každý z převodových poměrů pomocné převodové části (14) je zapínatelný synchronizovanou výsuvnou spojkou (92), dále ovladač (96) pro záběr buď vysokootáčkového, nebo nízkootáčkového převodového poměru pomocné převodové části (14) v závislosti na volbě hlavního volicího spínače (98), přičemž ovladač (96) sestává z diferenciálního pístu (221) s první plochou (224), ohraničující první komoru (224A) a druhou plochou (222), ohraničující druhou komoru (222A), přičemž velikost první plochy (224) diferenciálního pístu (221) je větší než velikosti druhé plochy (222) diferenciálního pístu (221) a přivádění tlaku do první komory (224A) způsobuje činnost ovladače (96) pro uvedení synchronizované výsuvné spojky (92) do záběru vysokootáčkového převodového poměru a přivádění tlaku do druhé komory (222A) způsobuje činnost ovladače (96) pro uvedení synchronizovaného výsuvné spojky (92) do záběru nízkootáčkového převodového poměru, přičemž každá z komor (222A, 224A) je selektivně připojitelná ke společnému zdroji tlakové tekutiny a kvýstupnímu potrubí, vyznačující se tím, že obsahuje snímač pro snímání zapnuté nebo vypnuté polohy třecí hlavní spojky (C) a ovladač (332) ventilu pro přivádění tlaku do druhé komory (222A), kdykoliv je třecí hlavní spojka (C) v zapnuté poloze.

12. Systém podle nároku 11, vyznačující se tím, že dále obsahuje sestavu (310) servoventilu pro přivádění tlaku do první komory (224A) a odčerpávání druhé komory (222A), když je třecí hlavní spojka (C) ve vypnuté poloze a je zvolen vysokootáčkový převodový poměr.

13. Systém podle nároku 11 nebo 12, vyznačující se tím, že sestava (310) servoventilu je sestavou pro přivádění tlaku jak do první komory (224A), tak i do druhé komory (222A), když je zvolen vysokootáčkový převodový poměr a třecí hlavní spojka (C) je v zapnuté poloze.

14. Systém podle nároku 11, vyznačuj íj:í se tím, že plošný obsah (a₂₂₄) první plochy (224) je méně než dvakrát větší než plošný obsah (a₂₂₂) druhé plochy (222).