CZ302542B6

CZ302542B6 - Differential transmission

Info

Publication number: CZ302542B6
Application number: CZ20100152A
Authority: CZ
Inventors: Podaný@Václav; Podaná@Michaela
Original assignee: Podaný@Václav; Podaná@Michaela
Priority date: 2010-03-02
Filing date: 2010-03-02
Publication date: 2011-07-07
Also published as: CZ2010152A3

Abstract

In the present invention, there is disclosed a differential transmission comprising a differential housing (3) with an engine flywheel (2). A system (4) of bevel gears (14, 15) with bevel satellites is connected on bearings to said engine flywheel (2). Inside the gearing, there is located a hydraulic brake (5), fastened on the first bevel gear (14) distant from the flywheel (2) and connected with the other bevel gear (15) nearer to the flywheel (2) the shaft of which passes up to reducing gear. The brake (5) is connected with a fluid supply line having a clutch valve (10) that is connected to a control hydraulic foot pedal (12). The fluid supply line is connected with a control pressure relief valve (9). The differential transmission of the present invention can be provided with a planetary gearbox (6) for backward movement of the vehicle and a pair of clutches (7) controlled by a gear shift lever (13) wherein a reducing gear connected to an output shaft (8) for transfer of torque to the vehicle motion, is located after the clutches (7).

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká diferenciální převodovky sestávající ze skříně diferenciálu se setrvačníkem motoru, ke kterému jsou na ložiskách připojena kuželová kola s kuželovými satelity. Tato převodovka slouží pro jednoduchou změnu otáček a kroutícího momentu u dopravních prostředků a dalších zařízení.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a differential gearbox comprising a differential housing with an engine flywheel to which bevel gears with bevel satellites are attached to bearings. This gearbox is used to easily change the speed and torque of vehicles and other equipment.

ioio

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Převodovky obecně slouží ke změně rychlosti a změně kroutícího momentu dopravního pro15 středku či zařízení. V současné době je stále nejrozšířenější řešení razení převodovek mechanicky řadicí pákou. Princip řešení stávající převodovky je postaven na řazení jednotlivých stupňů za pomocí mechanické převodovky. Jsou i automatické převodovky, které řadí jednotlivé stupně automaticky. Tyto převodovky jsou velmi drahé a konstrukčně složité.Generally, gearboxes are used to change the speed and change the torque of the conveyor means. At present, gearbox shifting mechanically is still the most widespread solution. The principle of the solution of the existing gearbox is based on gear shifting using a mechanical gearbox. There are also automatic transmissions that automatically shift gears. These gearboxes are very expensive and complex in design.

Diferenciální převodovky jsou známé použitím převážně u zemědělských strojů, kde se kroutící moment větví na část mechanickou a část hydraulickou. Mechanická část přenáší kroutící moment pomocí ozubených kol. Druhá větev, resp. hydraulická část přenáší kroutící moment pomocí regulačního hydromotoru a hydrogenerátoru. U těchto převodovek však musí být další převodovka, aby se jejich kroutící moment využil, účinnost tohoto převodu se pak pohybuje v rozmezí od 65 do 96 %.Differential gearboxes are known to be used mainly in agricultural machines where the torque branches into a mechanical part and a hydraulic part. The mechanical part transmits torque by means of gears. The second branch, respectively. the hydraulic part transmits the torque by means of a control hydraulic motor and a hydrogen generator. However, these gearboxes must have an additional gearbox to utilize their torque, and the efficiency of this gearbox will range from 65 to 96%.

Přenos síly u diferenciálních převodovek osobních automobilů je proveden elektricky.The power transmission of the differential gearboxes of passenger cars is carried out electrically.

U dalšího známého obdobného řešení se kroutící moment a otáčky od motoru větví na mechanicko kou část, která je pomocí soukolí přenášena na vývodovou hřídel a výstup kroutícího momentu a otáček dále do převodovky. Druhá větev pro přenos je zajišťována pomocí regulačního hydromotoru a hydrogenerátoru. Tyto hydromotory a hydrogenerátory jsou v některých případech regulační oba.In another known similar solution, the torque and the speed from the engine are branched into a mechanical part, which is transmitted by means of a gearing to the PTO and the output of the torque and speed further to the gearbox. The second transmission line is provided by a control hydraulic motor and a hydrogen generator. These motors and hydraulic pumps are in some cases regulating both.

Nevýhodami známých řešení jsou obecně větší počet dílů a s tím související větší hmotnost a složitost. Z uvedených důvodů je cena stávajících převodovek poměrně vysoká.Disadvantages of the known solutions are generally a greater number of parts and the associated greater weight and complexity. For these reasons, the price of existing gearboxes is relatively high.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny níže uvedeným technickým řešením diferenciální převodovky zahrnují skříň diferenciálu se setrvačníkem motoru, ke kterému je na ložiskách připojena soustava kuželových kol s kuželovými satelity. Podstatou tohoto řešení je to, že uvnitř soukolí je umístěna hydraulická brzda, upevněná na prvním kuželovém kole vzdáleněj45 Ším od setrvačníku a propojená s dalším kuželovým kolem bližším k setrvačníku, jehož hřídel prochází k sestupnému převodu, K brzdě je připojen přívod kapaliny se spojkovým ventilem, propojeným s ovládacím hydraulickým nožním pedálem.The above-mentioned drawbacks are largely overcome by the technical solution of the differential gear set forth below comprising a differential flywheel housing with an engine flywheel to which a bevel gear system with bevel satellites is attached to the bearings. The essence of this solution is that inside the gearing is located a hydraulic brake, mounted on the first bevel wheel 45 F from the flywheel and connected to another bevel gear closer to the flywheel, whose shaft passes to the downward gearing. connected to the hydraulic control foot pedal.

Přívod kapaliny je s výhodou opatřen regulačním přetlakovým ventilem a nádrží na hydraulickou kapalinu. Přívod kapaliny je ve výhodném provedení opatřen chladičem a čističem oleje. Výhodou tohoto řešení je to, že každý okruh je samostatný, to znamená brzdový okruh diferenciálu, kde je hydraulický olej a samostatná náplň převodovky, kde je převodový olej.The fluid supply is preferably provided with a pressure relief valve and a hydraulic fluid reservoir. The liquid supply is preferably provided with a cooler and an oil cleaner. The advantage of this solution is that each circuit is separate, that is, the differential brake circuit, where there is hydraulic oil and a separate transmission charge, where the transmission oil is.

Diferenciální převodovka může být opatřena planetovou převodovkou, pro revers pohybu vo55 zidla.The differential gearbox may be provided with a planetary gearbox for reversing the movement of the vehicle.

-1 CZ 302542 Β6-1 GB 302542 Β6

Diferenciální převodovka může být opatřena dvojicí spojek, ovládaných řadicí pákou, za kterými je sestupný převod, propojený s vývodovým hřídelem pro přenos kroutícího momentu na pohyb vozidla.The differential transmission may be provided with a pair of clutches operated by a gear lever behind which a downward transmission is coupled to a power take-off shaft for transmitting torque to the movement of the vehicle.

Podstatou tohoto vynálezu je brzdění kuželových kol vůči sobě. Pato kuželová kola jsou svým pohybem spojena satelity. Podstata vynálezu je tedy ve změně kroutícího momentu a otáček diferenciální převodovky. Předpokládaná účinnost nového řešení je 88 až 98 %.It is an object of the present invention to brake the bevel wheels relative to each other. Then the bevel wheels are connected by satellites. The essence of the invention is therefore to change the torque and speed of the differential gearbox. The expected efficiency of the new solution is 88 to 98%.

U diferenciální převodovky podle tohoto vynálezu není třeba řadit jednotlivé stupně převodu, zařadí se pouze neutrál, jízda vpřed a jízda vzad. Rovněž není potřeba pro rozjezd třecí spojka. K výrobě převodovky je nutný menší počet dílů proti stávajícímu řešení, řešení představuje méně náročnou výrobu.In the differential gear of the present invention, there is no need to shift gears, only neutral, forward and reverse. There is also no need for a friction clutch to start. A smaller number of parts is required to manufacture the gearbox compared to the existing solution; the solution represents less demanding production.

Převodovka se skládá z diferenciálního převodu, ve kterém je zabudovaná hydraulická brzda, která slouží v součinnosti s diferenciálním převodem i jako spojka. Rovněž je v této části zařazen přetlakový regulační ventil, který slouží k regulaci síly a ochraně systému.The gearbox consists of a differential transmission with a hydraulic brake, which acts as a clutch in conjunction with the differential transmission. A pressure relief valve is also included in this section to control the force and protect the system.

Regulační přetlakový ventil brání přetížení systému při změně výkonu motoru. V tomto řešení odpadá třecí spojka pro rozjezd.The pressure relief valve prevents the system from overloading when the engine power changes. In this solution, the friction clutch for starting is not required.

Vynález slouží pro jednoduchou změnu otáček a kroutícího momentu u dopravních prostředků a dalších zařízení. Vynález se týká změny kroutícího momentu a otáček diferenciální převodovky, kdy na rozdíl od známého řešení (uspořádání) místo přenosu hydrauliky je brzdění vůči kuželovým kolům a satelity.The invention serves to simply change the speed and torque of vehicles and other devices. The invention relates to a variation in the torque and speed of a differential gearbox, in which, in contrast to the known arrangement, instead of transmitting hydraulics, the braking is against the bevel gears and satellites.

Nové uspořádání je z hlediska technického užití výhodnější, vyznačuje se efektivnější účinnosti převodu v porovnání s klasickým řešením diferenciálních převodovek. Nové řešení je také efektivnější při výrobě. K výrobě převodovky je nutný menší počet dílů v porovnání se stávajícími řešeními, což se odráží v méně náročné výrobě a především ceně převodovky - této výrobní součásti. Předpokládaná úspora výrobních nákladů tohoto řešení v porovnání se stávajícími je až 30%. Předností této převodovky je, že odpadá řazení jednotlivých rychlostních stupňů, vynález přináší řešení řazení pouze pro pohyb vozu vpřed či vzad nebo pro zařazení neutrálu. U nové převodovky není zapotřebí třecí spojky. Převod se mění pomocí regulačního ventilu sám s ohledem na zatížení a rychlost. Toto řešení zajistí plynulý provoz vozidla bez jakéhokoli zpomalení, které vyžaduje stávající řešení manuální či automatické. Nové řešení předpokládá nižší hlučnost. Životnost převodovky se uvažuje ve shodné míře jako stávající řešení. Údržba nového řešení vyžaduje výměnu filtru, kontrolu dostatečného množství hydraulické kapaliny a oleje ajejich doplňování, což je shodné jako u stávajícího řešení.The new arrangement is more advantageous from the technical point of view, it is characterized by a more efficient transmission efficiency compared to a conventional differential gearbox solution. The new solution is also more efficient in production. To manufacture the gearbox, fewer parts are required compared to existing solutions, which is reflected in less demanding production and, above all, the cost of the gearbox - this manufacturing component. The expected production cost savings of this solution compared to the existing ones are up to 30%. The advantage of this transmission is that there is no shifting of gears, the invention provides a shifting solution only for moving the car forward or backward or for shifting into neutral. A friction clutch is not required for a new gearbox. The transmission is changed by the control valve itself with respect to load and speed. This solution ensures the smooth operation of the vehicle without any deceleration required by the existing manual or automatic solution. The new solution assumes lower noise levels. The service life of the gearbox is considered to be the same as the existing solution. Maintenance of the new solution requires replacement of the filter, checking of sufficient hydraulic fluid and oil and their replenishment, which is the same as the existing solution.

Vysoká využitelnost této převodovky bude především u dopravních prostředků, lze doporučit i pro jiná průmyslová odvětví.The high usability of this gearbox will be especially useful for vehicles, it is also recommended for other industries.

Přehled obrázků na výkresechOverview of the drawings

Diferenciální převodovka podle tohoto technického řešení bude podrobněji popsána na příkladu konkrétního provedení s pomocí přiložených výkresů. Na obr. I je v řezu v bokorysu znázorněno schematicky celkové řešení převodovky. Na obr. 2 je v řezu v bokorysu znázorněno schematicky další celkové řešení převodovky s jiným převodovým poměrem výstupu. Na obr. 3 je znázorněno v půdorysu řešení hydraulické brzdy.The differential transmission according to the present invention will be described in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a schematic side view of the overall transmission solution. FIG. 2 shows a schematic side elevation of another overall transmission solution with a different output ratio. FIG. 3 shows a plan view of a hydraulic brake solution.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Diferenciální převodovka je uložena ve skříni k Skříň i je vyrobena ze slitiny hliníku a je dělitelná pro celkovou montáž. Převodovka zahrnuje skříň 3 diferenciálu se setrvačníkem 2 motoru, ke kterému jsou na ložiskách připojena soustava 4 kuželových kol s kuželovými satelity. Uvnitř tohoto soukolí je umístěna hydraulická brzda 5, upevněná na prvním kuželovém kole 14 vzdálenějším od setrvačníku 2 a propojená s dalším kuželovým kolem 15 bližším k setrvačníku 2, jehož hřídel prochází až do sestupného převodu. K brzdě 5 je připojen přívod kapaliny se spojkovým ventilem jO, propojeným s ovládacím hydraulickým nožním pedálem J2. Přívod kapaliny je opatřen regulačním přetlakovým ventilem 9 a převodovka je opatřena nádrží H na hydraulickou kapalinu. Přívod kapaliny je dále opatřen chladičem 16 a čističem oleje. Převodovka je opatřena planetovou převodovkou 6 s převodem 1 : 6 pro revers pohybu vozidla a dvojicí spojek 7, zhotovených z ocelových lamel, pro řazení vpřed, vzad a neutrál, ovládaných řadicí pákou 13. Za spojkami 7 je sestupný převod, propojený s vývodovou hřídelí 8 pro přenos kroutícího momentu na pohyb vozidla.The differential gearbox is housed in the housing. The housing i is made of aluminum alloy and is divisible for general assembly. The gearbox comprises a differential housing 3 with an engine flywheel 2 to which a set of bevel gears 4 with bevel satellites is attached to the bearings. Inside this gear is located a hydraulic brake 5, mounted on the first bevel gear 14 farther from the flywheel 2 and connected to another bevel gear 15 closer to the flywheel 2, whose shaft extends up to the downward gear. A fluid supply is connected to the brake 5 with a clutch valve 10 connected to a hydraulic actuating foot pedal 12. The fluid supply is provided with a regulating pressure relief valve 9 and the transmission is provided with a tank H for hydraulic fluid. The liquid supply is further provided with a cooler 16 and an oil cleaner. The transmission is equipped with a planetary gearbox 6 with a 1: 6 transmission for reversing the movement of the vehicle and a pair of clutches 7 made of steel plates for shifting forward, reverse and neutral operated by the shift lever 13. for transmitting torque to vehicle movement.

Ovládání brzdy 5 funguje tak, že pomocí kanálků je průtok kapaliny řízen jehlovým spojkovým ventilem jO, který je ovládán hydraulicky nožním pedálem J_2. Tento systém je rovněž chráněn regulačním přetlakovým ventilem 9. Hydraulická brzda 5, umístěná na prvním kuželovém kole 14 dále od setrvačníku 2, slouží k vyváženosti otáček a kroutícího momentu - čím větší otáčky, tím menší kroutící moment. Systémem kanálků je do této brzdy 5 čerpán a vytlačován hydraulický olej, který tvoří uzavřený okruh.The brake control 5 operates in such a way that through the channels the fluid flow is controlled by a needle clutch valve 10 which is actuated hydraulically by a foot pedal 12. This system is also protected by a pressure relief valve 9. The hydraulic brake 5, located on the first bevel gear 14 away from the flywheel 2, serves to balance the speed and torque - the higher the speed, the less torque. Through the duct system, hydraulic oil, which forms a closed circuit, is pumped and discharged into this brake 5.

Veškerá ozubená kola jsou vyrobena z oceli. Vývodová hřídel 8 z převodu je v průměru 25 mm, rovněž z oceli. Šíře ozubených kol brzdy 5 je 30 mm u výkonu motoru 60 KW, u vyšších výkonů motorů bude celkové řešení úměrně větší, materiál ocel.All gears are made of steel. The transmission PTO 8 is 25 mm in diameter, also of steel. The width of the gear wheels of brake 5 is 30 mm for an engine power of 60 KW, for higher engine power the overall solution will be proportionally larger, the material steel.

Při uspořádání na konkrétním typu vozidla je převodovka zařazena jako u stávajících řešení za motorem, nikoli však za třecí spojkou, která se u tohoto řešení nevyskytuje. Za diferenciální převodovkou je přídavná převodovka, jejíž funkčnost je popsána výše.When fitted to a specific vehicle type, the transmission is downstream of the engine, but not the friction clutch that does not. Behind the differential gear is an auxiliary gear whose functionality is described above.

Technologický postup je následující: výchozí součástí pro převodovku je skříň 3. Do této skříně 3 budou postupně vložena ozubená kola a satelity. Na ozubené kolo 4 bude namontována hydraulická brzda 5 atd.The technological procedure is as follows: housing 3 is the starting part for the gearbox. A hydraulic brake 5, etc. will be mounted on the gear 4.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Diferenciální převodovka podle tohoto řešení nalezne uplatnění především u automobilů a dalších dopravních prostředků, dále pak u různorodých zařízení v průmyslu.According to this solution, the differential gearbox can be used mainly for cars and other means of transport, as well as for various equipment in industry.

Claims

PATENT CLAIMS

A differential gearbox comprising a differential housing (3) with an engine flywheel (2) to which bevel gears (14, 15) with bevel gears (4, 15) are attached to bearings, characterized in that a hydraulic brake ( 5), mounted on a first bevel gear (14) farther from the flywheel (2) and connected to another bevel gear (15) closer to the flywheel (2), whose shaft extends up to the downward transmission, the supply (5) being connected to the brake fluid with a clutch valve (10) connected to the hydraulic control foot pedal (12).

Differential gearbox according to claim 1, characterized in that the liquid supply is provided with a regulating relief valve (9).

5

Differential transmission according to claim 1 or 2, characterized in that it is provided with a tank (11) for hydraulic fluid.

Differential transmission according to any one of the preceding claims, characterized in that the liquid supply is provided with a cooler (16) and an oil cleaner.

in

Differential transmission according to any one of the preceding claims, characterized in that it is provided with a planetary gearbox (6) for reversing the movement of the vehicle.

Differential transmission according to any one of the preceding claims, characterized in that it is provided with a pair of clutches (7) operated by a gear lever (13) and downstream of the clutches (7) coupled to the PTO (8). for transmitting torque to vehicle movement.