CZ9903877A3

CZ9903877A3 - Hydrodynamicko-mechanická sdruľená převodovka

Info

Publication number: CZ9903877A3
Application number: CZ19993877A
Authority: CZ
Inventors: Tillmann Körner; Martin Nitsche; Martin Becke
Original assignee: Voith Turbo Gmbh & Co. Kg
Priority date: 1998-03-06
Filing date: 1999-03-04
Publication date: 2001-12-12
Also published as: US6231467B1; KR100497416B1; CA2288848A1; CZ293363B6; CA2288848C; EP0980324A1; JP2005098508A; EP0980324B1; WO1999044871A1; ATE329806T1; KR20010012332A; DE59913549D1; JP2000511852A

Description

Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka

Oblast techniky

Vynález se týká hydrodynamicko-mechanické sdružené převodovky, se znaky podle předvýznakové části nároku 1.

Dosavadní stav techniky

Hydrodynamicko-mechanické sdružené převodovky, zahrnující hydrodynamický měnič otáček / kroutících momentů a mechanickou část převodovky, jsou známy ve velkém počtu provedení. Spis DE 36 04 393 C2 zveřejňuje hydrodynamickou sdruženou převodovku, zahrnující měnič kroutících momentů a s ním v sérii zařazené řadicí ústrojí. Řadicí ústrojí zahrnuje k tomu dvě soustrojí s planetovými koly, přičemž planetové nosníky obou soustrojí s planetovými koly jsou spolu spojeny a tvoří výstup řadicího ústrojí. Počet požadovaných unašečů planetových kol, popřípadě soustrojí s planetovými koly (podle okolností Ravigneaux soustrojí), může být zásluhou takovéhoto uspořádání velmi maíý, a při odpovídajícím přiřazení řadicích ústrojí jsou realizovatelné přinejmenším tři převodové stupně, přičemž může být zachována velmi malá axiální konstrukční délka. Hydrodynamický měnič otáček / kroutících momentů zahrnuje kolo čerpadla, turbínové kolo, jakož i dvě rozváděči kola - první rozváděči kolo a druhé rozváděči kolo, přičemž se předpokládají prostředky, které umožňují vazbu turbínového kola jakož i prvního rozváděcího kola s mechanickou částí převodovky ve tvaru řadicího ústrojí. Jednotlivě je vstupní hřídel celé převodovky spojitelný buď přes hydrodynamický měnič otáček / kroutících momentů a přitom přes turbínové kolo s centrálním kolem soustrojí s planetovými koly mechanické části převodovky, nebo i přímo s ním přes tak zvanou přemosťovací spojku. První rozváděči kolo je spojeno pomocí volnoběžky s centrálním kolem jiného druhého •· · · · ···· • · · · · · · ······ • · · · · · · ·· · * · ··· ··· ·· · · soustrojí s planetovými koly mechanické části převodovky. Charakteristické vlastnosti měniče otáček / kroutících momentů jsou v každé oblasti převodového poměru, a samotný převodový poměr mechanické části převodovky, měněny přeřazením přenosové cesty momentu vycházejícího od prvního hřídele rozváděcího kola, a sice volitelným ovládáním spojkových a/nebo brzdných ústrojí, která umožňují buď pevné uložení prvního hřídele rozváděcího kola nebo i vazbu prvního hřídele rozváděcího kola s hřídelem turbínového kola a tím prvního centrálního kola prvního soustrojí s planetovými koly. Výhoda této převodovky s třemi převody spočívá v její malé konstrukční velikosti. Je ovšem žádoucí příslušné dimenzování této existující převodovky vzhledem na případy hlavního použití, popřípadě její nákladná modifikace, aby se daly určité parametry, kupříkladu spotřeba pohonné látky vozidla, optimalizovat, nebo aby se umožnily rychlosti vozidla dimenzované na vyšší hodnoty.

Základem vynálezu je úkol dále rozvinout převodovku výše uvedeného druhu takovým způsobem, aby tato mohla ještě optimálněji plnit stávající požadavky na použití, přičemž mají být dále zachovány výhody malé váhy a malé konstrukční velikosti. Přitom je třeba realizovat doplňkové funkce, jako je vytváření brzdného momentu nebo náhon vedlejších agregátů, jakož i realizace rychlého chodu, s co možná malými náklady při dodržení výhod při malé konstrukční velikosti a s malými konstrukčními náklady.

Podstata vynálezu

Úkol vynálezu je podle vynálezu charakterizován znaky nároku 1. Výhodná provedení jsou uvedena v závislých nárocích.

Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka zahrnuje první hydrodynamickou část převodovky a další druhou mechanickou část převodovky. První hydrodynamická část převodovky zahrnuje hydrodynamický měnič otáček / kroutících momentů. Mechanická část převodovky zahrnuje alespoň jeden • · · mechanický měnič otáček / kroutících momentů. Výhodně se přitom používá mechanický měnič otáček / kroutících momentů, který zahrnuje alespoň dvě soustrojí s planetovými koly, jejichž planetové nosníky jsou spolu spojeny a tvoří výstupní člen mechanického měniče otáček / kroutících momentů. Převodovka má dále hydrodynamický retardér, který je integrován ve skříni a je uspořádán v prostorové blízkosti k hydrodynamickému prvku převodovky, přičemž hydrodynamický retardér je spojen s výstupním členem mechanického měniče otáček / kroutících momentů. Spojení se přitom výhodně realizuje pevným spojením rotorového lopatkového kola se spolu spojenými prvky převodovky, výhodně planetovými nosníky, které tvoří současně výstupní člen mechanického měniče otáček / kroutících momentů.

Uspořádání hydrodynamického retardéru podle vynálezu, které se vyznačuje integrací ve skříni převodovky a prostorovým uspořádáním retardéru, vztaženo na směr silového toku od vstupního hřídele převodovky k výstupnímu hřídeli převodovky, před mechanickou částí převodovky, přičemž rotorové lopatkové kolo hydrodynamického retardéru je spojitelné s výstupním hřídelem mechanické části převodovky, to znamená uspořádání hydrodynamického retardéru v bezprostřední prostorové blízkosti hydrodynamického prvku převodovky, umožňuje všechny hydraulické konstrukční díly systému na zásobování provozním prostředkem, jako jsou kupříkladu zubové čerpadlo, vstupní měnič, řídicí jednotka a zásobovací potrubí, integrovat v převodovce prostorově blízko sebe, přičemž jsou pro vedení provozního prostředku vyžadovány pouze krátké cesty, což značně působí na způsob práce převodovky, kupříkladu ve zmenšení odezev při uvádění do chodu hydrodynamicky pracujících konstrukčních prvků, jako je hydrodynamický měnič otáček / kroutících momentů a hydrodynamický retardér, ve zmenšení hydraulického odporu jakož i nárůstu energetické účinnosti.

První hydrodynamická část převodovky a mechanický měnič otáček / kroutících momentů tvoří tak zvanou základní konstrukční jednotku převodovky, popřípadě trup převodovky, která může být dodávána jako kompletní montážní skupina. Ta je výhodně rozšiřitelná o další řadicí soustrojí, které je koaxiálně uspořádáno k základní konstrukční jednotce převodovky a prostorově je uspořádáno, posuzováno ve směru silového toku v trakčním provozu, buď před mechanickým měničem otáček / kroutících momentů nebo za ním. Přitom výstupní člen mechanického měniče otáček / kroutících momentů tvoří současně vstup dalšího řadicího stupně. Hydrodynamický retardér je však podle vynálezu, posuzováno ve směru silového toku v trakčním provozu, uspořádán před výstupním členem, popřípadě výstupem dalšího řadicího soustrojí. Pro další možnosti uspořádání ve vztahu na mechanický měnič otáček / kroutících momentů mechanické části převodovky vyplývají v podstatě následující dvě možnosti:

1. Uspořádání retardéru, posuzováno ve směru silového toku v trakčním provozu, prostorově před mechanickým měničem otáček / kroutících momentů

2. Uspořádání hydrodynamického retardéru, posuzováno ve směru silového toku v trakčním provozu, prostorově za mechanickým měničem otáček / kroutících momentů.

U prvně uvedené možnosti, uspořádat další řadicí soustrojí, posuzováno ve směru silového toku v trakčním provozu, prostorově před mechanickým měničem otáček / kroutících momentů, vyplývají pro možnost integrace hydrodynamického retardéru opět dvě možnosti, které jsou kombinovatelné i s dříve uvedenými dvěmi možnostmi:

1. Uspořádání hydrodynamického retardéru mezi dalším řadicím soustrojím a mechanickým měničem otáček / kroutících momentů

2. Uspořádání hydrodynamického retardéru, posuzováno ve směru silového toku v trakčním provozu, prostorově před mechanickým dalším řadicím stupněm.

Analogicky platí tyto výroky i u uspořádání dalšího řadicího soustrojí, posuzováno ve směru silového toku v trakčním provozu, prostorově za mechanickým měničem otáček / kroutících momentů.

Popsané základní varianty umožňují koncepci celé převodovky s integrovanou brzdnou funkcí při současně malé konstrukční velikosti a malé hmotnosti, přičemž pomocí dalšího řadicího soustrojí mohou být realizovány další převodové stupně převodovky, a odpovídajícím dimenzováním jednotlivých prvků převodovky mechanického měniče otáček / kroutících momentů v souvislosti s mechanickým dalším řadicím stupněm se dosahuje v podstatě rovnoměrného průběhu tažné síly přes celý provozní rozsah.

Stavební integrace hydrodynamického retardéru, popřípadě jeho centrální uspořádání v celé převodovce, zejména před mechanickým měničem otáček / kroutících momentů, umožňuje na převodovce realizovat úhlovou konstrukci pohonu, a dále, jak bylo již výše zmíněno, pro hydrodynamický prvek převodovky a hydrodynamický retardér připravit centrální zásobování provozním prostředkem, namísto jednotlivých systémů zásobování provozními prostředky.

Hydrodynamický retardér je tedy uspořádán v celé převodovce takovým způsobem, že tento představuje s ohledem na svou funkci směs z primárního a sekundárního retardéru. Hydrodynamický retardér nefunguje jako čistý primární retardér, protože tyto jsou všeobecně uspořádány před mechanickými konstrukčními skupinami převodovky, avšak rovněž také nefunguje ani jako čistý sekundární retardér, protože tyto jsou všeobecně vždy zařazeny před výstupním hřídelem převodovky. Mezi ním a výstupem převodovky je uspořádán mechanický převodový stupeň, buď u čisté převodovky se třemi převodovými stupni ve tvaru mechanického měniče otáček / kroutících momentů, nebo i u uspořádání převodovky z hydrodynamické části převodovky a mechanického měniče otáček / kroutících momentů s mechanickým dalším řadicím stupněm, alespoň před mechanickým dalším řadicím stupněm, posuzováno prostorově, čímž může tento ve směru silového toku přes další řadicí stupeň působit přímo na výstupní člen. Nastavení se může pomocí řízení provést tak, že, viděno z hlediska mechaniky jízdy, se dosáhne všech vlastností sekundárního retardéru nebo primárního >

retardéru. Filozofie zpětného řazení může být využívána volitelně nebo inteligentně.

Kombinace s dalšími řadicími stupni umožňuje vícestupňovitost, která zase vede k tomu, že uvažovaná provozní oblast může být realizována s větším počtem převodových stupňů, a výhodně se předpokládá alespoň rychlý chod, popřípadě tak zvaný Overdrive chod, přičemž pomocí vyššího rozpětí převodovky phicelkového může vést optimální přizpůsobení u různých motorů a zadních os k minimální oblasti spotřeby pohonné látky hnacího stroje. Proto se výhodně volí skoky phi převodových stupňů mechanické části převodovky takovým způsobem, že se používají oblasti menší, rovné 1,45. Pro přípustné převody i vyplývá přitom v prvním převodovém stupni realizovatelná oblast 2,75 - 3,50. Tím je možné umožnit bez ztráty tažné síly přechod průběhu tažné síly ze stupňů měniče do vhodných LU - převodových stupňů (to znamená převodových stupňů, u kterých dochází k přenosu výkonu od vstupního hřídele převodovky na mechanickou část převodovky přes propojení, popřípadě přemosťovací spojku měniče, a tedy při obejití hydrodynamické části převodovky) při relativně nízkých rychlostech. Tím se získají plynule rovnoměrně stálé průběhy tažné síly ve spodních stupních měniče, a v horních převodových stupních působí malý skok stupňů rovněž na úsporu pohonné látky, protože ke každému provoznímu bodu pod zákonem stanovenou jízdní rychlostí se dá zvolit převodový stupeň mající vliv na úsporu pohonné látky.

Prostorové uspořádání hydrodynamického retardéru umožňuje jednoduchým způsobem vytvořit stavebnici převodovky, která vždy zahrnuje základní převodovku, obsahující hydrodynamický prvek převodovky, jakož i mechanický měnič otáček / kroutících momentů, a která může být vhodným způsobem kombinována s příslušně vytvořenými dalšími řadicími stupni. Přitom může být hydrodynamický retardér bud' součástí základní převodovky nebo i části převodovky, která je přírubou připojitelná na základní převodovku a která zahrnuje další řadicí stupeň. Základní převodovkou jsou přitom samo o sobě realizovatelné alespoň tři řadicí stupně, zatímco po dimenzování dalšího řadicího stupně mohou být realizovány další převodové stupně. Další řadicí stupeň je výhodně proveden jako jednoduché soustrojí s planetovými koly, přičemž mu jsou k realizaci skupinové funkce přiřazeny řadicí ústrojí ve tvaru brzdných a/nebo spojkových ústrojí. Další řadicí stupeň, popřípadě alespoň jeho prvky náhonu a výstupního členu jsou přitom uspořádány vždy koaxiálně vůči základní převodovce. Na základě realizace stavebního systému ze základní převodovky a dalšího řadicího soustrojí mohou být konstrukční náklady pro celou převodovku udrženy velmi malé.

Další řadicí stupeň slouží v daném případě k rozdělení tří řadicích stupňů realizovatelných základní převodovkou do dvou dílčích stupňů. To znamená, že jednotlivé na sebe navazující převodové stupně se zařazují střídavým ovládáním odpovídajících řadicích ústrojí, spojkových a/nebo brzdných ústrojí na dalším řadicím stupni. Vždy dva na sebe navazující převodové stupně, vycházeje od prvního převodového stupně, se tedy v podstatě vyznačují ovládáním těchže řadicích ústrojí v základní převodovce.

Příklad obzvláště výhodného provedení podle vynálezu je jednotlivě zkonstruován následovně:

Hydrodynamický prvek převodovky zahrnuje alespoň jedno kolo čerpadla, jedno turbínové kolo, jakož i jedno ústrojí s rozváděcími koly, zahrnující první rozváděči kolo a druhá rozváděči kolo. Druhé rozváděči kolo je přitom přes volnoběžku spojeno se skříní převodovky. První rozváděči kolo je v hnacím spojení s mechanickým měničem otáček / kroutících momentů přes tak zvaný hřídel rozváděcího kola. Mechanický měnič otáček / kroutících momentů zahrnuje alespoň dvě soustrojí s planetovými koly, první soustrojí s planetovými koly a druhé soustrojí s planetovými koly, přičemž každé soustrojí s planetovými koly má vždy centrální kolo, planetový věnec, planetová kola a planetový nosník. Obě soustrojí s planetovými koly - první soustrojí s planetovými koly a druhé soustrojí s planetovými koly - jsou spolu se zřetelem na prvky převodovky pevně spojeny. Výhodně je první prvek převodovky prvního soustrojí s planetovými koly, který je • · ·

pevně spojen s prvním prvkem převodovky druhého soustrojí s planetovými koly, tvořen vždy planetovým nosníkem příslušného soustrojí s planetovými koly. Obě centrální kola jednotlivých soustrojí s planetovými koly, prvního soustrojí s planetovými koly a druhého soustrojí s planetovými koly, tvoří vstupy mechanického měniče otáček / kroutících momentů. První vstup, který je spojen s centrálním kolem prvního soustrojí s planetovými koly, je přes volnoběžku spojen s prvním rozváděcím kolem hydrodynamického měniče otáček / kroutících momentů. Centrální kolo druhého soustrojí s planetovými koly je výhodně spojitelné s hřídelem turbínového kola, který je spojitelný se vstupním hřídelem převodovky bud’ pomocí hydrodynamického měniče otáček / kroutících momentů nebo přemosťovací spojky. Hydrodynamický měnič otáček / kroutících momentů je v převodovce uspořádán takovým způsobem, že jeho statorové lopatkové kolo je zajistitelné na skříni převodovky, zatímco rotorové lopatkové kolo je výhodně spojeno s výstupním členem mechanického měniče otáček / kroutících momentů. Tento výstupní člen je tvořen vzájemně spolu spojenými prvky převodovky obou soustrojí s planetovými koly, výhodně v daném případě vazbou planetových nosníků. Výstupní člen mechanického měniče otáček / kroutících momentů tvoří vstup mechanického dalšího řadicího stupně a je tedy pomocí odpovídajícího odstupňování převodových stupňů spojen s výstupním hřídelem převodovky. Hydrodynamický retardér je činný přes další řadicí stupeň na výstupním hřídeli převodovky, a vykonává tedy funkci sekundárního retardéru. Pomocí dalšího řadicího stupně mění rotorové lopatkové kolo hydrodynamického retardéru dále převod. Přes celý provozní rozsah je celý hydrodynamický retardér, vztaženo na otáčky výstupního hřídele, vždy provozovatelný se dvěma rozdílnými převody. Tímto způsobem realizovaná vazba hydrodynamického retardéru s výstupním hřídelem umožňuje také realizovat brzdný proces v normálním provozu, přičemž změna stupně plnění hydrodynamického retardéru, požadovaná k dosažení optimálního brzdného chování pomocí přizpůsobení stupně plnění k vytvořitelnému brzdnému momentu, se musí kupříkladu provádět pouze v přespříštím převodovém stupni, to znamená, že nejsou vyžadovány žádné stálé regulace stupně plnění při změně z jednoho převodového stupně do dalšího. Aby se nezávisle na převodovém stupni dosáhlo stejných brzdných momentů, musí být plnění retardéru při převodu dalšího řadicího stupně do rychlá větší, než u přímého převodu 1,0. Podle strategie zpětného řazení musí být plnění přizpůsobováno, jestliže všechny převodové stupně se za sebou přeřazují zpět. Plnění nemusí být přizpůsobováno, jestliže se přeřazuje zpět jen ke každému přespříštímu převodovému stupni. Tímto způsobem se uskutečňující vazba hydrodynamického retardéru s výstupním hřídelem umožňuje vždy realizovat optimální brzdné procesy a dosáhnout optimálního brzdného chování.

K realizaci jednotlivých převodových stupňů je uspořádáno řadicí ústrojí ve tvaru brzdných ústrojí a spojkových ústrojí, přičemž jsou tyto výhodně provedeny lamelovým konstrukčním způsobem. Jednotlivé řadicí ústrojí je třeba ovládat podle požadovaného vložitelného převodového stupně a přitom získatelného převodu. K tomu je výhodně uspořádáno řízení převodovky. První brzdné ústrojí slouží přitom zajištění hřídele rozváděcího kola a tím centrálního kola prvního soustrojí s planetovými koly. Druhé brzdné ústrojí slouží zajištění planetového věnce pivního soustrojí s planetovými koly, a třetí brzdné ústrojí zajištění planetového věnce druhého soustrojí s planetovými koly mechanického měniče otáček / kroutících momentů. Další čtvrté brzdné ústrojí slouží zajištění centrálního kola dalšího řadicího stupně. První spojkový prvek slouží realizaci pevného spojení centrálního kola prvního soustrojí s planetovými koly a centrálního kola druhého soustrojí s planetovými koly.

U uspořádání dalšího řadicího stupně ve směru silového toku od vstupního hřídele převodovky k výstupnímu hřídeli převodovky, prostorově posuzováno před mechanickým měničem otáček / kroutících momentů, existuje možnost jednoduchým způsobem realizovat vedlejší výstupní členy. Pouhé uspořádání mechanického dalšího řadicího stupně před mechanickým měničem otáček / kroutících momentů tvoří první základní konfiguraci, která se vyznačuje realizací převodovky s více převodovými stupni, zejména převodovky s šesti převodovými stupni, při současném zkrácení konstrukčního prostoru, zejména při stávající potřebě konstrukčního prostoru oproti základní převodovce. Další řadicí stupeň je výhodně zkonstruován rovněž ve tvaru jednoduché převodovky s planetovými koly, přičemž však je uspořádán pouze jeden řadicí prvek ve formě čtvrtého brzdného ústrojí, které slouží zajištění centrálního kola. Jinak je unašeč mechanického dalšího řadicího stupně spojen s unašečem mechanického ústrojí pro změnu otáček / kroutících momentů. Tím je možné realizovat tři převodové stupně bez ovládání řadicího prvku na dalším řadicím stupni, protože se unašeč dalšího řadicího stupně otáčí stejnými otáčkami jako výstup mechanického ústrojí pro změnu otáček / kroutících momentů. Výstup dalšího řadicího soustrojí je tvořen planetovým věncem. Ten je v hnacím spojení s dalšími prvky přenášejícími otáčky / kroutící momenty, kupříkladu s čelním kolem, podle provedení ozubení planetového věnce i s kuželovým kolem. Při dimenzování převodovky je třeba zahrnout i z toho vyplývající převody. Existuje dále možnost doplňkově k hlavnímu výstupnímu členu, který je umístěn paralelně s osou symetrie převodovky, uspořádat vedlejší výstupní členy. Ty mohou být přímo napojeny na výstup mechanického měniče otáček / kroutících momentů, to znamená výhodně na unašeč. Vedlejším výstupním členem může být přitom současně i druhý hlavní výstupní člen, čímž se jednoduchým způsobem základní převodovka modifikuje na převodovku schopnou pohánět všechna kola. V tomto případě se první hlavní výstupní člen realizuje přes hřídel paralelně s osou symetrie převodovky, výhodně přes planetový věnec mechanického dalšího řadicího stupně, zatímco druhý hlavní výstupní člen je připojitelný na výstup, zde unašeče mechanického měniče otáček / kroutících momentů, a leží před ním. Oba výstupní členy jsou vůči sobě uspořádány v určitém úhlu - první výstupní člen probíhá koaxiálně k teoretické ose převodovky, zatímco druhý výstupní člen se vyskytuje svisle k této ose, přičemž jsou oba výhodně zkonstruovány jako identická soustrojí s planetovými koly, a soustrojí s planetovými koly tvořící svislý výstupní člen výhodně přímo přes

planetový věnec je uspořádáno před mechanickým měničem otáček / kroutících momentů, proto je žádoucí, zejména pro výstupní člen všech kol, uspořádat příslušné ústrojí pro změnu otáček / kroutících momentů, které umožňuje realizovat oba, v úhlu vůči sobě uspořádané výstupní členy, na dva v podstatě paralelně vůči sobě uspořádané výstupní hřídele. V tomto případě se převodový stupeň realizuje pomocí kuželových kol.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je dále blíže vysvětlen a popsán na základě příkladu jeho provedení podle následujícího výkresu, který na obr. 1 znázorňuje výhodné provedení převodovky vytvořené podle vynálezu, na obr. 2 řadicí schéma k ovládání jednotlivých spojkových a/nebo brzdných ústrojí pro jednotlivé prvky převodovky, na obr. 3 další provedení převodovky vytvořené podle vynálezu, s integrovaným dalším řadicím soustrojím a uspořádáním hydrodynamického retardéru mezi mechanickým měničem otáček / kroutících momentů a mechanickým dalším řadicím stupněm, na obr. 4a provedení převodovky vytvořené podle vynálezu, s integrovaným dalším řadicím stupněm před mechanickým měničem otáček / kroutících momentů, s uspořádáním hydrodynamického retardéru před dalším řadicím stupněm, na obr. 4b provedení převodovky vytvořené podle vynálezu, s uspořádáním mechanického dalšího řadicího stupně před mechanickým měničem otáček / kroutících momentů a uspořádáním hydrodynamického retardéru mezi mechanickým dalším řadicím stupněm a mechanickým měničem otáček / kroutících momentů, na obr. 5a a obr. 5b provedení podle obr. 4a a obr. 4b s doplňkovou působností k výstupnímu členu vedlejšího agregátu, závislého na rychlosti, na obr. 6 provedení podle obr. 5b k použití u náhonu na všechna kola, a na obr. 7 provedení konstrukční jednotky převodovky s hydrodynamickým retardérem před mechanickým dalším řadicím soustrojím.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje na příkladu výhodné provedení hydrodynamickomechanické sdružené převodovky 1. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka 1 zahrnuje první hydrodynamickou část 2 převodovky ve tvaru hydrodynamického měniče 3 otáček / kroutících momentů a druhou mechanickou část 4 převodovky. Mechanická část 4 převodovky zahrnuje mechanický měnič 5 otáček / kroutících momentů a za ním ve směru silového toku v trakčním provozu zařazené skupinové soustrojí. Mechanický měnič 5 otáček / kroutících momentů je proveden jako obměněné Ravigneaux soustrojí s planetovými koly. To zahrnuje první soustrojí 7 s planetovými koly a druhé soustrojí 8 s planetovými koly, která mají společně využívaný nosník 9 planetových kol. Ten představuje vazbu mezi prvkem převodovky prvního a druhého soustrojí s planetovými koly. První soustrojí 7 s planetovými koly zahrnuje centrální kolo 7.1. planetová kola 7.2 a planetový věnec 7.3. Druhé soustrojí 8 s planetovými koly zahrnuje centrální kolo 8.1. planetová kola 8.2 a planetový věnec 8.3.

Skupinové soustrojí 6 zahrnuje alespoň jedno soustrojí 10 s planetovými koly, které má centrální kolo 10.1. planetová kola 10.2. planetový věnec 10.3 a unašeč 10.4.

Hydrodynamicko-mechanický měnič 3 otáček i kroutících momentů zahrnuje turbínové kolo T, kolo P čerpadla, první rozváděči kolo L1 a druhé rozváděči kolo L2, a je zakryt skříni 11. Kolo P čerpadla je spojitelné se vstupním hřídelem E převodovky, který je alespoň nepřímo spojitelný s hnacím strojem sloužícím náhonu, výhodně je spojen se setrvačníkem 12 spalovacího motoru takovým způsobem, že síla ze setrvačníku 12 se přenáší na kolo P čerpadla. Turbínové kolo T je pevně spojeno s hřídelem 13 turbínového kola. Aby se využily výhody hydrodynamického přenosu kroutících momentů přemosťovací vazbou, které by v dalším textu byly:

• · · · · · · · ··· ··

- samočinné plynulé nastavování poměru mezi otáčkami náhonu a otáčkami na výstupní straně podle zatížení na výstupní straně

- existence maximálního kroutícího momentu pro spouštění s vysokým zrychlením;

- možnost odvádění tepla pomocí cizího nebo povrchového chlazení

- oddělení hydrodynamického měniče otáček / kroutících momentů od výstupního členu, zejména od vozidla, při malých otáčkách na výstupu a přenosu nepatrného zbytkového momentu, takže není možné ukroucení převodovky stroje z výstupní strany

- přenos výkonu bez opotřebení a současně odstranily nevýhody hydrodynamického přenosu výkonu, který spočívá v podstatě v často nedostatečně dosažitelné účinnosti, aby se mohlo s hydrodynamickou převodovkou samostatně pracovat, protože podíly ztrátového výkonu, které se skládají z třecích a rázových ztrát, snižují přenositelný celkový výkon, a dosažitelné oblasti změny pro použití vozidel často nejsou dostačující, tak se hydrodynamický měnič 3 otáček / kroutících momentů využívá k přenosu výkonu jen ve spodních převodových stupních, zejména jen během spouštění. Ke zlepšení účinnosti přenosu se proto hydrodynamický měnič 3 otáček / kroutících momentů vyjímá z přenosu výkonu, výhodně přemostěním. K tomuto účelu je mezi turbínovým kolem T a setrvačníkem 12, popřípadě vstupním hřídelem převodovky uspořádána přemosťovací spojka 14.

První rozváděči kolo L1 je uspořádáno na straně turbíny mezi turbínovým kolem T a kolem P čerpadla a reversibilně uloženo pomocí ložiska. První rozváděči kolo L1 je pevně spojitelné s prvním hřídelem 15 rozváděcího kola, přičemž mezi prvním rozváděcím kolem L1 a hřídelem 15 rozváděcího kola je uspořádána volnoběžka 16, která je dimenzována tak, že přenáší moment na první hřídel 15 rozváděcího kola, jestliže se první rozváděči kolo L1 otáčí vůči turbínovému kolu T v obráceném směru, to znamená opačném směru otáčení, a která běží naprázdno, jestliže první rozváděči kolo L1 rotuje v normálním směru, to znamená ve stejném směru rotace jako turbínové kolo T. Druhé rozváděči kolo

• · · · · · ··· ·· ··

L2 je uspořádáno mezi turbínovým kolem T a kolem P čerpadla na straně čerpadla, a pomocí druhého hřídele 17 rozváděcího kola je spojitelné se skříní 11. Mezi druhým rozváděcím kolem L2 a druhým hřídelem 17 rozváděcího kola je uspořádána druhá volnoběžka 18. pomocí které může být druhé rozváděči kolo L2 spojeno s druhým hřídelem 17 rozváděcího kola, avšak jen tehdy, jestliže se druhé rozváděči kolo L2 otáčí v opačném směru vůči turbínovému kolu T.

Kolo P čerpadla je pevně spojeno s hřídelem 19 kola čerpadla, který je pomocí ložiska otočně uložen ve skříni 11.

K realizaci jednotlivých převodových stupňů a dimenzování jednotlivých převodových stupňů jsou jednotlivým prvkům hydrodynamicko-mechanické sdružené převodovky 1 přiřazeny řadicí prvky. Mezi hydrodynamickou částí 2 převodovky a mechanickou částí 4 převodovky jsou uspořádány první spojkové ústrojí K1 a první brzdné ústrojí B1.

Turbínové kolo Tas ním pevně spojitelný hřídel 13 turbínového kola je spojen s centrálním kolem 8.1 druhého soustrojí 8 s planetovými koly mechanického měniče 5 otáček / kroutících momentů. Výhodně jsou turbínové kolo T a centrální kolo 8,1 druhého soustrojí 8 s planetovými koly uspořádány na společném hřídeli, zde hřídeli 13 turbínového kola. Hřídel 13 turbínového kola nese přitom také spojkový kotouč 20 první spojky K1. První spojka K1 má dále kryt 21 spojky, který je spojen s prvním hřídelem 15 rozváděcího kola. Dále je první rozváděči kolo L1 pomocí prvního hřídele 15 rozváděcího kola spojitelné s centrálním kolem 7.1 prvního soustrojí 7 s planetovými koly mechanického měniče 5 otáček / kroutících momentů. Kryt 21 spojky je přitom výhodně v jednom kuse spojen s prvním hřídelem 15 rozváděcího kola. První hřídel 15 rozváděcího kola je proveden jako cutý hřídel, který v obvodovém směru hřídel 13 rozváděcího kola obklopuje.

S krytem 21 spojky první spojky K1 je výhodně spojen kotoučovitý prvek 22 a vytváří s ní stavební jednotku, na jejíž vnější obvodové oblasti 23 může zabírat první brzdné ústrojí B1. První brzdné ústrojí B1 slouží přitom k pevnému uložení

prvního rozváděcího kola L1 přes hřídel 15 rozváděcího kola a / nebo prvního centrálního kola 7,1 prvního soustrojí 7 s planetovými koly mechanického měniče 5 otáček / kroutících momentů. Další řadicí prvky, zde řadicí prvky ve tvaru brzdných ústrojí B2 a B3, jsou přiřazeny jednotlivým soustrojím 7, popřípadě 8_s planetovými koly mechanického měniče 5 otáček / kroutících momentů. Ve znázorněném případě je druhý brzdný prvek B2 přiřazen planetovému věnci 7.3 prvního soustrojí 7 s planetovými koly, a třetí brzdný prvek B3 planetovému věnci

8.3 druhého soustrojí 8 s planetovými koly mechanického měniče 5 otáček / kroutících momentů. Vazba mechanického měniče 5 otáček / kroutících momentů se vstupním hřídelem E převodovky přes hydrodynamický měnič 3 otáček / kroutících momentů, popřípadě jeho přemostění přes přemosťovací spojku 14, se přitom uskutečňuje vazbou turbínového kola T, popřípadě hřídele 13 turbínového kola s prvním prvkem převodovky mechanického měniče 5 otáček / kroutících momentů, a prvního rozváděcího kola L1 s dalším druhým prvkem převodovky mechanického měniče 5 otáček / kroutících momentů. Jako první prvek převodovky mechanického měniče 5 otáček / kroutících momentů zde funguje centrální kolo 8.1 druhého soustrojí 8 s planetovými koly. Jako druhý prvek převodovky funguje centrální kolo 7.1 prvního soustrojí 7 s planetovými koly. Hřídele spojené s oběma centrálními koly 7.1, popřípadě 8.1. zde první hřídel 15 rozváděcího kola a hřídel 13 turbínového kola, fungují jako vstupní hřídele mechanického měniče 5 otáček / kroutících momentů. Další třetí prvek převodovky je přes skupinové soustrojí 6 spojen s výstupním hřídelem A převodovky. Jako třetí prvek převodovky funguje planetový nosník 9, který je společně využíván oběma soustrojími 7 a 8 s planetovými koly. Třetí prvek převodovky mechanického měniče 5 otáček / kroutících momentů je spojen se vstupem, který je tvořen prvním prvkem převodovky skupinového soustrojí 6. Výhodně se toto spojení realizuje pomocí pevné vazby třetího prvku převodovky mechanického měniče 5 otáček / kroutících momentů a prvního prvku převodovky skupinového soustrojí 6. Oba jsou výhodně uspořádány na společném spojovacím hřídeli 24. První prvek

převodovky skupinového soustrojí 6 je tvořen jeho planetovým nosníkem 10,4. Druhý prvek převodovky skupinového soustrojí 6 je pevně spojen s výstupním hřídelem A převodovky hydrodynamicko-mechanické sdružené převodovky i. Jako druhý prvek převodovky funguje ve znázorněném případě planetový věnec

10.3 soustrojí 10 s planetovými koly skupinového soustrojí 6. Zatímco mechanický měnič 5 otáček / kroutících momentů v kombinaci s hydrodynamickým měničem 3 otáček / kroutících momentů slouží realizaci tří převodových stupňů, může být kombinací hydrodynamického měniče 3 otáček / kroutících momentů, mechanického měniče 5 otáček / kroutících momentů, se skupinovým soustrojím 6 ve znázorněném případě realizováno šest převodových stupňů. Za tímto účelem je skupinovému soustrojí 6 přiřazeno vždy další spojkové ústrojí, zde druhé spojkové ústrojí K2, a další brzdné ústrojí, zde čtvrté brzdné ústrojí B4. Čtvrtý brzdný prvek přitom slouží zajištění centrálního kola 10.1 skupinového soustrojí 6. Druhé spojkové ústrojí K2 umožňuje tuhou vazbu mezi planetovým nosníkem 10.4 a centrálním kolem 10,1 soustrojí 10 s planetovými koly skupinového soustrojí 6. Podle vynálezu je vedle skupinového soustrojí 6 uspořádán v převodovce 1 hydrodynamický retardér 25. Ten přebírá funkci sekundárního retardéru, to znamená odbrždění výstupního hřídele převodovky. Prostorově je však hydrodynamický retardér 25 uspořádán před skupinovým soustrojím 6, posuzováno ve směru silového toku v trakčním provozu. Hydrodynamický retardér 25 je tedy integrován v hydrodynamicko-mechanické sdružené převodovce 1 ve skříni 11 převodovky. Hydrodynamický retardér 25 zahrnuje stálé statorové lopatkové kolo 26, které je v daném případě pevně spojeno se skříní 11. Dále má hydrodynamický retardér 25 rotorové lopatkové kolo 27, které je spojeno s výstupem mechanického měniče 5 otáček / kroutících momentů a vstupem skupinového soustrojí 6. To ve znázorněném případě znamená, že rotorové lopatkové kolo 27, planetový nosník 9 jakož i planetový nosník 10.4 jsou spolu pevně spojitelné, výhodně jsou uspořádány na společném hřídeli. Ten je zde označen vztahovou značkou 28.

9 9 ·« ··

9 · * · 9 9 9 « · · • 9 9 9 9 « 9 9

9 9 » 9 9 9·* 9*9

9 9 9 9 9

9* 999 99 9 99 «9

Prostorově blízké uspořádání hydrodynamického retardéru 25 a hydrodynamického měniče 3 otáček / kroutících momentů umožňuje uspořádat požadované konstrukční prvky pro zásobování provozním prostředkem hydrodynamických konstrukčních dílů rovněž prostorově blízko sebe v převodovce 1. Požadovaná potrubí s provozním prostředkem mohou být přitom provedena velmi krátká, zejména mohou být využita stejná potrubí pro zásobování provozním prostředkem jak pro hydrodynamický retardér 25, tak i hydrodynamický měnič 3 otáček / kroutících momentů. Analogicky platí tento výrok také pro požadované chladicí okruhy, které mohou být nepřímo přiřazeny okruhům pro zásobování provozním prostředkem, a výhodně jsou spolu spojeny přes společný tepelný výměník. Konstrukční provedení převodovky s hydrodynamickým retardérem 25, integrovaným v převodovce ve funkci jako sekundární retardér, a skupinovým soustrojím umožňuje kompaktní konstrukci převodovky, která je především také vhodná k realizaci stavebnicového systému se svobodnou volbou úhlu výstupu.

Jednotlivé prvky systému pro zásobování provozním prostředkem, kupříkladu potrubí pro zásobování provozním prostředkem, zubové čerpadlo, řídicí bloky, filtry, mohou být rovněž integrovány ve skříni převodovky. Krátké vedení potrubí má dále výhodu nepatrného hydrodynamického odporu proudění, jakož i zmenšení doby odezvy hydrodynamických konstrukčních prvků, zejména hydrodynamického retardéru 25 a hydrodynamického měniče 3 otáček / kroutících momentů. Energetická účinnost se tím vzhledem na hydrodynamické komponenty může značně zvětšit.

Znázorněné konstrukční provedení mechanicko- hydrodynamické sdružené převodovky 1 představuje výhodnou variantu. Jednotlivě je možné na základě stavebnicového spojení kombinovat základní převodovku, zahrnující hydrodynamickou část 2 převodovky a mechanický měnič 5 otáček / kroutících momentů mechanické části 4 převodovky, s libovolným skupinovým soustrojím 6, tím že se skupinové soustrojí 6 zařadí pouze na výstup základní převodovky, zejména se připojí přírubou. Dále není potřeba žádných značných doplňkových • ·

« · · nákladů k integrování ve skříni převodovky hydrodynamického retardéru 25 před skupinovým soustrojím, výhodně i před mechanickým měničem otáček / kroutících momentů.

Jednotlivá řadicí ústrojí K1. K2. jakož i B1 až B4 jsou výhodně provedena v lamelové konstrukci. Jiná provedení jsou však rovněž myslitelná.

Obr. 2 znázorňuje za základě schéma řazení možný způsob funkce převodovky popsané na obr. 1.

V prvním převodovém stupni se nejdříve zapne pouze třetí brzdný prvek B3, zatímco ostatní brzdné prvky a spojky v mechanickém měniči 5 otáček / kroutících momentů, druhý brzdný prvek B2. první brzdný prvek B1. jakož i první spojkový prvek K1 nejsou zapnuté, popřípadě jsou vypojené. Tím je zajištěn jen planetový věnec 8.3 druhého soustrojí s planetovými koly na skříni 11. zatímco ostatní soustrojí s planetovými koly mechanického měniče 5 otáček / kroutících momentů zabírají spolu a tvoří jednotku. První rozváděči kolo L1 působí v nizkostupňové rychlostní oblasti řízené provozním módem prvního převodového stupně reversně přes měnič 5 otáček / kroutících momentů na unašeč a zesiluje výstupní moment. Ve skupinovém soustrojí 6 je v tomto převodovém stupni zapnuto první spojkové ústrojí K2. To umožňuje, aby byl planetový věnec 10.3 poháněn stejnými otáčkami jako unašeč 10.4, to znamená, že ve výsledku se dosáhne převodu ve skupinovém řadicím soustrojí 1. Přeřazení do druhého převodového stupně se uskutečňuje uvolněním druhého spojkového ústrojí K2 a zapnutím čtvrtého brzdného ústrojí B4. Jestliže se pracuje bez Lock-up spojky, vznikají tak jako v 1. převodovém stupni velmi vysoké tažné síly, protože kroutící moment rozváděcího kola L1 se jako hnací moment opírá o unašeč soustrojí s planetovými koly. Při nárůstu poměru rychlostí se přeřadí automatickým řazením na třetí převodový stupeň. V tomto případě se třetí brzdný prvek uvede mimo provoz a zapne se první brzdný prvek B1. Dále jsou první spojkové ústrojí K1 jakož i čtvrtý brzdný prvek B4 mimo provoz, a druhé spojkové ústrojí K2 je zapnuté. První hřídel 15 rozváděcího kola, jakož i centrální kolo 7,1 prvního ·<· Λ ♦ · · · ·· · «· · » *··· • · » · · · ······ • · · ♦ · · ··· ··· ··· ·« · · soustrojí s planetovými koly mechanického měniče 5 otáček / kroutících momentů se tedy zajišťují oproti skříni 11. Kroutící momenty hydrodynamického měniče 3 kroutících momentů / otáček vyvíjejí tedy vyšší tažné síly v 1. a 2. převodovém stupni, jestliže Lock-up spojka (propojení, popřípadě přemosťovací spojení měničů) není zařazena. V 1. a 2. převodovém stupni se reakční moment rozváděcího kola L4 opírá o soustrojí s planetovými koly tak, že spolupůsobí jako hnací moment na unašeč. Přenos výkonu mechanického měniče 5 otáček / kroutících momentů se uskutečňuje dalším převodem otáček / kroutících momentů přes skupinové soustrojí 6 na výstupní hřídel A mechanicko-hydrodynamické sdružené převodovky 1. Přeřazení do čtvrtého převodového stupně se uskutečňuje uvolněním čtvrtého brzdného ústrojí B4 a zapnutím druhého spojkového ústrojí K2. Řadicí ústrojí v základní převodovce zůstávají analogicky tak jako ve třetím převodovém stupni zapnuté. Při dalším zvětšení poměru rychlostí se přeřadí do pátého převodového stupně. V pátém převodovém stupni jsou přitom zapnuté vždy jen první spojkové ústrojí a druhé spojkové ústrojí ΚΙ, popřípadě K2. Hřídel 13 turbínového kola se otáčí v tomto případě analogicky ve stejném směru jako první hřídel 15 rozváděcího kola. V šestém převodovém stupni je druhé spojkové ústrojí K2 uvolněno a čtvrté brzdné ústrojí B4 je zapnuté. Výkon se v převodovém stupni 6 přenáší přímo ze vstupního hřídele E převodovky na hřídel 13 turbínového kola a tím na mechanický měnič 5 otáček / kroutících momentů.

Zpravidla při zvětšování poměru rychlostí dochází k přemostění hydrodynamického měniče 3 otáček / kroutících momentů pomocí přemosťovací spojky 14. Výkon se potom převádí přímo ze vstupního hřídele E převodovky na hřídel 13 turbínového kola a tím na mechanický měnič 5 otáček / kroutících momentů. Hydrodynamický měnič otáček / kroutících momentů se tedy používá jen v 1. a 2. převodovém stupni.

Tři základní převodové stupně se tedy skupinovým soustrojím 6 rozdělují vždy do dvou dílčích převodových stupňů, takže nakonec vzniká převodovka s

více převodovými stupni, ve znázorněném případu převodovka se šesti převodovými stupni. Jednotlivě se to realizuje střídavým ovládáním řadicích ústrojí na skupinovém soustrojí 6. Ve vždy prvním z obou dílčích převodových stupňů se přenáší výkon vyvolaný mechanickým měničem 5 otáček / kroutících momentů na jeho výstupním hřídeli s převodovým poměrem 1 na výstupní hřídel A převodovky. Ve druhém dílčím převodovém stupni, který navazuje vždy na první dílčí převodový stupeň, se uskutečňuje převod otáček vyskytujících se na výstupu mechanického měniče 5 otáček / kroutících momentů přes skupinové soustrojí 6 do rychlá.

Hydrodynamický retardér 25. který je spojen s výstupním hřídelem A převodovky 1 přes skupinové soustrojí 6, potřebuje být tedy s ohledem na jeho stupeň plnění přizpůsobován také jen při každém druhém řazení. To znamená, že pouze u vždy přespříštího převodového stupně musí být stupeň plnění dále regulován. Aby se dosáhlo stejných brzdných momentů nezávislých na převodovém stupni, musí být plnění retardéru při převodu další řadicí skupiny do rychlá větší, než při přímém převodu 1,0. Podle strategie zpětného řazení musí být plnění přizpůsobováno, jestliže se všechny převodové stupně po sobě přeřazují zpět. Plnění však nemusí být přizpůsobováno, jestliže se přeřazuje zpět jen ke každému přespříštímu převodovému stupni.

Proved-ní mechanicko-hydrodynamické sdružené převodovky 1, znázorněné na obr. 1 a obr. 2, představuje příkladně výhodné provedení. Uspořádání, popřípadě dimenzování mechanického měniče otáček / kroutících momentů a / nebo skupinového soustrojí 6 však může být provedeno i jiným způsobem.

Obr. 3 znázorňuje další provedení mechanicko- hydrodynamické sdružené převodovky 1, zde 1.3. vytvořené podle vynálezu, zahrnující hydrodynamickou část 3 převodovky a mechanickou část 4 převodovky, přičemž mechanická část 4 převodovky má vedle mechanického měniče otáček / kroutících momentů ještě tak zvané skupinové soustrojí. Základní konstrukce hydrodynamické části 2 • · • · · · • * · · · · • · « · · · převodovky a mechanického měniče 5 otáček / kroutících momentů odpovídá konstrukci popsané na obr. 1, pro stejné prvky se proto používají stejné vztahové značky. Analogicky je také stejným způsobem vytvořena vazba mezi hydrodynamickou částí 2 převodovky a mechanickým měničem 5 otáček / kroutících momentů mechanické části 4 převodovky. Také zde je za mechanickým měničem 5 otáček / kroutících momentů zařazeno skupinové soustrojí 6. Výstup mechanického měniče 5 otáček / kroutících momentů tvoří přitom rovněž vstup skupinového soustrojí 6. Způsob funkce převodovky t ,3 se neliší od způsobu funkce převodovky 1 popsané na obr. 1. Podle vynálezu je zde ale hydrodynamický retardér 25.3 prostorově předřazen skupinovému soustrojí 6 vytvořenému jako další řadicí skupina, avšak prostorově je zařazen za mechanickým měničem 5 otáček / kroutících momentů. Také zde je statorové lopatkové kolo 26.3 zajištěno na skříni 11 převodovky 1.3. Rotorové lopatkové kolo

27.3 ie spojeno vazbou mezi výstupem mechanického měniče 5 otáček / kroutících momentů a vstupem skupinového soustrojí 6, spojovacím hřídelem 24, popřípadě vždy unašečem 9, popřípadě 10.4. Celá převodovka se tedy prodlužuje pouze o uspořádání hydrodynamického retardéru 25.3 oproti uspořádání převodovky s třemi převodovými stupni popsanému ve stavu techniky, zatímco oproti řešení navrženému na obr. 1 zůstává délka celé převodovky nezměněna. Také zde vzniká na základě velmi kompaktního způsobu provedení možnost provést celou převodovku 4 ve tvaru stavebnice, která je složena z jednotlivých prvků převodovky. Přitom může být hydrodynamický retardér 25.3 součástí prostorové dílčí oblasti mechanického měniče 5_otáček / kroutících momentů, nebo i dalšího řadicího soustrojí 6. Výhodně je prvek převodovky nabízen tak, že hydrodynamický retardér je součástí oblasti převodovky 1.3, která může být určena mechanickým měničem 5 otáček / kroutících momentů. Na tuto základní převodovku mohou být potom v rozdílném provedení jednoduchým způsobem přírubou napojeny další řadicí skupiny. Tím je možné z jednoduché převodovky se třemi převodovými stupni, která je určena vazbou hydrodynamického měniče 3 • · · • · • · · « · otáček / kroutících momentů s mechanickým měničem 5 otáček / kroutících momentů, vyvinout převodovku s více rychlostními stupni, výhodně převodovku s šesti rychlostními stupni. Podle požadavku použití může být tedy plně funkční základní převodovka se třemi převodovými stupni a integrovanou brzdnou funkcí v převodovce jednoduchým způsobem pomocí hydrodynamického retardéru jako převodovka se třemi rychlostními stupni, nebo i dalším vybavením s dalším řadicím soustrojím ve tvaru skupinového soustrojí dovybavena na převodovku s více rychlostními stupni.

Obr. 4a a obr. 4b znázorňují další modifikaci základní převodovky podle vynálezu, zahrnující hydrodynamickou část 2 převodovky ve tvaru hydrodynamického měniče 3 otáček / kroutících momentů, jakož i mechanickou část 4 převodovky s mechanickým měničem 5 otáček / kroutících momentů. Převodovka je zde označena vztahovou značkou 1,4. Základní konstrukce a funkce odpovídají těm popsaným na obr. 1, obr. 2 a obr. 3, pročež se pro stejné prvky také používají stejné vztahové značky. Také zde je další řadicí soustrojí, to znamená skupinové soustrojí 6, zde označené 6.4a, popřípadě 6.4b, koaxiálně uspořádáno vůči základní převodovce. Další řadicí soustrojí, popřípadě další řadicí stupeň je uspořádán, vztaženo na uspořádání vstupního hřídele E převodovky a výstupního hřídele A převodovky, před mechanickým měničem otáček / kroutících momentů. Tomu jsou přiřazena stejná řadicí ústrojí tak jako u dříve popsané konstrukční jednotky převodovky, to znamená čtvrtý brzdný prvek B4 a druhý spojkový prvek K2. Další řadicí soustrojí 6 je rovněž provedeno jako soustrojí s planetovými koly. Pro hydrodynamický retardér 25.4, zde označený 25.4a. vyplývají vzhledem na jeho uspořádání dvě možnosti. První možnost spočívá v tom, jak je i znázorněno na obr. 4a, uspořádat ho prostorově před dalším řadicím soustrojím 6.4a. Další druhá možnost spočívá v tom, jak je znázorněno na obr. 4b, uspořádat hydrodynamický retardér 25.4b mezi mechanickým dalším řadicím soustrojím 6.4b a mechanickým měničem 5_otáček / kroutících momentů. Výstupní hřídel A převodovky není ve znázorněném případě uspořádán vůči vstupnímu

hřídeli převodovky koaxiálně, nýbrž paralelně s ním. Výstupní člen, to znamená výstup převodovky, je tvořen planetovým věncem dalšího řadicího stupně, popřípadě ozubeným kolem 30 s ním zabírajícím, nebo jinými přenosovými ústrojími. Hlavní výstupní člen leží tedy paralelně s teoreticky myšlenou osou symetrie převodovky. Doplňkově vzniká možnost využít výstupní člen mechanického měniče 5 otáček / kroutících momentů k náhonu pro vedlejší agregáty, kupříkladu pomocí vazby unašeče soustrojí 7.4a s planetovými koly, popřípadě 8.4a, s hřídelem A-vedleiší vedlejšího výstupu.

Obr. 5a znázorňuje provedení podle obr. 4a s doplňkově uvažovanou možností náhonu pro vedlejší agregát. Vedlejší výstup A-vedlejší je přitom spojen s výstupem mechanického měniče otáček / kroutících momentů a tedy vstupem mechanického dalšího řadicího stupně 6.

Obr. 5b znázorňuje provedení podle obr. 4b pro převodovku s šesti převodovými stupni, přičemž je hydrodynamický retardér 25.4b uspořádán mezi dalším řadicím stupněm 6 a mechanickým měničem 5 otáček / kroutících momentů. Také v tomto případě je mechanický další řadicí stupeň 6 prostorově uspořádán před mechanickým měničem otáček / kroutících momentů, posuzováno od vstupního hřídele E převodovky k výstupnímu hřídeli A převodovky. Také toto provedení představuje, tak jako provedení na obr. 4a, velmi kompaktní konstrukční jednotku 1,4b převodovky. Hlavní výstup A se uskutečňuje přes výstup převodovky, který je zde tvořen planetovým věncem 10.3 dalšího řadicího soustrojí 6.4b.

Obr. 4 a obr. 5 znázorňují výhodné navázání dalšího řadicího soustrojí 6 na mechanický měnič otáček / kroutících momentů, přičemž provedení konstrukční jednotky převodovky není omezeno na toto navázání, to znamená vazbu unašeče

10.4. popřípadě 9, dalšího řadicího soustrojí 6, popřípadě mechanického měniče 5 otáček / kroutících momentů. Jiné možnosti navázání jsou rovněž myslitené.

Pro realizaci vedlejších výstupních členů existuje i zde jednotlivě neznázorněná možnost uspořádání dalšího řadicího soustrojí 6, posuzováno ve • ·

směru silového toku od vstupního hřídele převodovky k výstupnímu hřídeli převodovky, za mechanickým měničem 5 otáček / kroutících momentů, to znamená uspořádání podle obr. 1. Vedlejší výstupní člen může být potom realizován uspořádáním dalšího soustrojí s planetovými koly ve směru silového toku před mechanickým měničem 5 otáček / kroutících momentů a koaxiálně vůči němu, přičemž alespoň jeden prvek soustrojí s planetovými koly je spojen s výstupním členem mechanického měniče otáček / kroutících momentů. Soustrojí s planetovými koly je potom uspořádáno s ohledem na další řadicí soustrojí na obr. 5a, popřípadě obr. 5b. Výhodně se tato vazba realizuje spojením unašečů. Soustrojí s planetovými koly je potom třeba pouze vhodným způsobem přiřadit brzdné ústrojí, takže planetový věnec soustrojí s planetovými koly tvoří vedlejší výstupní člen.

Obr. 6 na příkladu znázorňuje podle provedení vzhledem k obr. 5b s navázáním vedlejšího výstupního členu pro způsobilost konstrukční jednotky celé převodovky jako permanentního nebo zařaditelného výstupu na všechna kola. Přitom je vedlejší výstupní člen A-vedlejší navázán na další druhý další řadicí stupeň 32, který je výhodně proveden jako jednoduché soustrojí s planetovými koiy, analogicky s dalším řadicím stupněm 6. Soustrojí s planetovými koly je označeno vztahovou značkou 34 a zahrnuje alespoň jedno centrální kolo 34.1. planetová kola 34.2, unašeč 34,4 a planetový věnec 34.3. Vstup tohoto dalšího řadicího soustrojí 32 je tvořen unašečem 34.4. To znamená, že ten je alespoň nepřímo v hnacím spojení s vedlejší výstupním členem, popřípadě vedlejším výstupním hřídelem A-vedlejší. Výhodně je další řadicí stupeň 32 proveden identicky s dalším řadicím soustrojím 6, takže je umožnitelný rovnoměrný nárůst výkonu na oba další řadicí stupně, přičemž je identicky dimenzován při zohlednění přenosových prvků vzhledem na výkon přenositelný na osy, popřípadě kola vozidla. Dále jsou dalšímu řadicímu soustrojí 32 přiřazena řadicí ústrojí - brzdné ústrojí B5 a další spojkové ústrojí K3. Přiřazení se uskutečňuje k jednotlivým prvkům převodovky dalšího řadicího soustrojí 32 analogickým způsobem vůči

dalšímu řadicímu soustrojí 6. To znamená, že další pátý brzdný prvek je přiřazen centrálnímu kolu 34,1. zatímco další třetí spojkový prvek K3 umožňuje vazbu mezi planetovým nosníkem a centrálním kolem. Oba výstupy dalších řadicích stupňů 6 a 32 jsou zde vždy tvořeny planetovým věncem. Přitom se další řadicí stupeň 32 vyznačuje možností koaxiálního uspořádání výstupu At vůči vstupnímu hřídeli E převodovky. Výstup A na dalším řadicím soustrojí 6 je uspořádán paralelně se vstupním hřídelem převodovky.

Obr. 6 na příkladu znázorňuje možnost provedení s vedlejším výstupním členem pro způsobilost pro výstup na všechna kola. Podle typu vozidla a uspořádání motoru vozidla k převodovce se tato vestavuje buď podél nebo napříč ke směru jízdy, takže na základě úhlového uspořádání vůči sobě musejí být jednotlivé výstupní členy vytvořeny tak, že tyto tvoří výstup vzájemně paralelně uspořádaných výstupních prvků, výhodně os. To se jednoduchým způsobem realizuje tím, že jeden z planetových věnců obou dalších řadicích soustrojí je proveden se šikmým ozubením, a zabírá s kuželovým kolem. Teoreticky také vzniká možnost vytvořit vedlejší výstupní člen 32, popřípadě s ním spojené výstupní prvky jako přiřaditelné a odpojitelné. To se jednoduchým způsobem uskutečňuje zde jednotlivě neznázorněným spojkovým prvkem, který umožňuje přerušení silového toku z vedlejšího výstupního členu 32 k prvkům převodovky s ním spojeným.

Provedení popsaná na obr. 1 až obr. 4 představují výhodná provedení hydrodynamicko-mechanické sdružené převodovky provedené podle vynálezu. Výhodně je převodovka provedena jako převodovka s více převodovými stupni, zahrnující šest převodových stupňů. Je však také myslitelné uspořádání hydrodynamického retardéru analogickým způsobem v základní převodovce, která slouží realizaci třech převodových stupňů. To platí analogicky i pro modifikace podle obr. 5 a obr. 6.

Obr. 7 znázorňuje další modifikaci provedení podle obr. 1 až obr. 4 mechanicko-hydrodynamické sdružené převodovky 1.7. Základní konstrukce přitom v podstatě odpovídá konstrukci popsané na obr. 3, přičemž je však navázání hydrodynamického retardéru 25.7 oproti tomu na obr. 3 provedeno rozdílně. Ve znázorněném případu je rotorové lopatkové kolo 27.7 hydrodynamického retardéru 25.7 přímo napojeno na výstupní hřídel A, popřípadě planetový věnec 10.3 dalšího řadicího ústrojí 6.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka

1.1 se vstupním hřídelem (E) převodovky a výstupním hřídelem (A) převodovky;

1.2 s hydrodynamickou částí (2) převodovky a mechanickou částí (4) převodovky, zahrnující alespoň jedno ústrojí (5) pro změnu otáček/krouticích momentů;

1.3 přičemž výstupní člen mechanické části (4) převodovky je alespoň nepřímo v hnacím spojení s výstupním hřídelem (A) převodovky;

vyznačující se tím, že

1.4 má hydrodynamický retardér (25), zahrnující stator (26) a rotorové lopatkové kolo (27);

1.5 hydrodynamický retardér (25) je integrován ve skříni (11) převodovky a prostorově je předřazen výstupu (A) mechanické části (4) převodovky, vztaženo na směr silového toku v trakčním provozu;

1.6 a rotorové lopatkové kolo (27) hydrodynamického retardéru (25) je spojitelné s výstupním hřídelem (9) mechanické části (4) převodovky.
2. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle nároku 1, vyznačující se tím, že

2.1 mechanická část (4) převodovky zahrnuje alespoň jedno mechanické další řadicí soustrojí (6, 32);

2.2 výstupní člen (9) mechanického měniče (5) otáček/krouticích momentů je spojen s mechanickým dalším řadicím soustrojím (6, 32).
3. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle některého z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že hydrodynamický retardér (25) je, • · · vztaženo na směr silového toku v trakčním provozu, prostorově uspořádán před mechanickým dalším řadicím soustrojím (6, 32).
4. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že posuzováno ve směru silového toku v trakčním provozu, je hydrodynamický retardér (25) uspořádán prostorově před mechanickým měničem (5) otáček / kroutících momentů.
5. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že hydrodynamický retardér (25), posuzováno ve směru silového toku v trakčním provozu, je prostorově uspořádán za mechanickým měničem (5) otáček / kroutících momentů.
6. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že

6.1 mechanický měnič (5) otáček / kroutících momentů je proveden jako jednotka soustrojí s planetovými koly, zahrnující alespoň první soustrojí (7) s planetovými koly a druhé soustrojí (8) s planetovými koly;

6.2 soustrojí s planetovými koly jsou provedena a uspořádána tak, že tvoří spojení mezi výstupním hřídelem mechanického měniče otáček/krouticích momentů a vstupem mechanického měniče otáček/krouticích momentů, posuzováno ve směru silového toku v trakčním provozu.
7. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle nároku 6, vyznačující se tím, že

7.1 první soustrojí (7) s planetovými koly je prostorově uspořádáno, posuzováno ve směru silového toku v trakčním provozu, před druhým soustrojím (8) s planetovými koly;

7.2 s vazbou mezi prvním prvkem převodovky prvního soustrojí s planetovými koly a prvním prvkem převodovky druhého soustrojí s planetovými koly;

7.3 vazba je spojena s výstupním členem mechanického měniče otáček / kroutících momentů.
8. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle nároku 7, vyznačující se tím, že první prvek převodovky prvního soustrojí s planetovými koly, a první prvek převodovky druhého soustrojí s planetovými koly je vždy tvořen unašečem (9) soustrojí (7, 8) s planetovými koly.
9. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle některého z nároků 7 nebo 8, vyznačující se tím, že

9.1 má prostředky k alespoň nepřímé vazbě dalšího druhého prvku prvního soustrojí (7) s planetovými koly a dalšího druhého prvku druhého soustrojí (8) s planetovými koly se vstupním hřídelem (E) převodovky.
10. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle nároku 9, vyznačující se tím, že další druhý prvek převodovky prvního soustrojí s planetovými koly je v hnacím spojení s rozváděcím kolem (L1) hydrodynamického měniče (3) otáček. / kroutících momentů;

10.1 a převodovka má dále prostředky k volitelné vazbě druhého prvku druhého soustrojí s planetovými koly na turbínové kolo (T) a / nebo vstupního hřídele (E) převodovky.
11. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle nároku 10, vyznačující se tím, že prostředkem k volitelné vazbě je zařaditelné spojkové ústrojí (14).

• · ·
12. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle některého z nároků 7 až 11, vyznačující se tím, že druhý prvek převodovky prvního soustrojí (7) s planetovými koly je tvořen centrálním kolem (7.1) prvního soustrojí (7) s planetovými koly, a druhý prvek druhého soustrojí (8) s planetovými koly centrálním kolem (8.1) druhého soustrojí (8) s planetovými koly.
13. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle některého z nároků 9 až 12. vyznačující se tím, že první rozváděči kolo (L1) je přes volnoběžku (16) spojeno s centrálním kolem (7.1) prvního soustrojí (7) s planetovými koly mechanického měniče (5) otáček / kroutících momentů.
14. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle některého z nároků 7 až 13, vyznačující se tím, že druhé rozváděči kolo (L2) hydrodynamického měniče (3) otáček / kroutících momentů je přes volnoběžku (18) spojeno se skříní (11) převodovky.
15. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle některého z nároků 7 až 14, vyznačující se tím, že mechanickému měniči (5) otáček / kroutících momentů je přiřazen větší počet řadicích ústrojí (B1, B2, B3, K1) ve tvaru spojek a/nebo brzdných ústrojí.
16. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle nároku 15, vyznačující se tím, že druhý prvek (7.1) prvního soustrojí s planetovými koly je zajistitelný pomocí prvního brzdného ústrojí (B1).
17. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle některého z nároků 15 nebo 16, vyznačující se tím, že třetí prvek (7.3) prvního soustrojí (7) s planetovými koly je pevně uložitelný pomocí druhého brzdného ústrojí (B2).

• ·
18. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle některého z nároků 15 až 17, vyznačující se tím, že třetí prvek (8.3) převodovky druhého soustrojí (8) s planetovými koly je zajistitelný pomocí třetího brzdného ústrojí (B3).
19. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle některého z nároků 7 až 18, vyznačující se tím, že jsou uspořádány prostředky, které umožňují vazbu druhého prvku (7.1) převodovky prvního soustrojí (7) s převodovými koly a druhého prvku (8.1) převodovky druhého soustrojí (8) s planetovými koly, a tím prvního hřídele rozváděcího kola (L1) s hřídelem (13) turbínového kola.
20. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle nároku 19, vyznačující se tím, že prostředkem je spojkové ústrojí (K1).
21. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle některého z nároků 7 až 20, vyznačující se tím, že řadicí prvky provedené jako brzdná ústrojí (B1, B2, B3, B4) a/nebo spojková ústrojí K1, K2) jsou provedeny v lamelové konstrukci.
22. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle některého z nároků 2 až 21, vyznačující se tím, že další řadicí soustrojí (6, 32) zahrnuje alespoň jedno soustrojí (10, 34) s planetovými koly, zahrnující centrální kolo (10.1, 34.1), planetový věnec (10.3, 34.3), planetová kola (10.2, 34.2) a planetový nosník (10.4, 34.4).
23. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle nároku 22, vyznačující se tím, že vstup každého soustrojí s planetovými koly je tvořen planetovým nosníkem (10.4, 34.4) soustrojí (10, 34) s planetovými koly.
24. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle některého z nároků 22 nebo 23, vyznačující se tím, že výstupní člen soustrojí (10, 34) s planetovými koly je tvořen planetovým věncem (10.3, 34.3) soustrojí (10, 34) s planetovými koly.
25. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle některého z nároků 22 až 24, vyznačující se tím, že

25.1 soustrojí (10, 34) s planetovými koly je přiřazeno další čtvrté brzdné ústrojí (B4) a další druhé spojkové ústrojí (K2);

25.2 čtvrté brzdné ústrojí (B4) je spojitelné s centrálním kolem (10.1, 34.1) soustrojí (10, 34) s planetovými koly;

25.3 druhé spojkové ústrojí (K2) slouží vazbě centrálního kola (10.1, 34.1) s planetovým nosníkem (10.4, 33.4) soustrojí (10, 34) s planetovými koly.
26. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle některého z nároků 2 až 25, vyznačující se tím, že výstupní člen (10.3, 34.3) dalšího řadicího soustrojí (6, 33) je spojen s dalším ústrojím pro změnu otáček / kroutících momentů.
27. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle nároku 26, vyznačující se tím, že další ústrojí pro změnu otáček / kroutících momentů má první výstupní člen, který je spojitelný s poháněným vedlejším agregátem.
28. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle některého z nároků 1 až 27, vyznačující se tím, že

28.1 má systém zásobování provozním prostředkem pro hydrodynamický retardér a hydrodynamickou část převodovky;

28.2 a prostředky k zásobování provozním prostředkem hydrodynamického retardéru a/nebo hydrodynamického prvku převodovky ze systému zásobování provozním prostředkem.
29. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle nároku 28, vyznačující se tím, že systém zásobování provozním prostředkem je integrován ve skříni (11) převodovky.
30. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle některého z nároků 1 až 28, vyznačující se tím, mechanický měnič (5) otáček/krouticích momentů a další řadicí skupina (6, 34) jsou dimenzovány tak, že mezi jednotlivými převodovými stupni se dosahuje v podstatě konstantního odstupňování, a to zaujímá od prvního do druhého převodového stupně hodnotu < = 1,45.
31. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle některého z nároků 1 až 30, vyznačující se tím, že

31.1 převodovka je prostorově rozdělitelná do dvou částí převodovky - první části převodovky a druhé části převodovky;

31.2 první část převodovky je provedena jako základní převodovka a zahrnuje hydrodynamickou část (2) převodovky a mechanický měnič (5) otáček / kroutících momentů mechanické části (4) převodovky;

31.3 druhá část převodovky je koaxiálně uspořádatelná vůči základní převodovce a zahrnuje další řadicí soustrojí (6, 32).
32. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle nároku 31, vyznačující se tím, že hydrodynamický retardér (25) je integrován v základní převodovce.
33. Hydrodynamicko-mechanická sdružená převodovka podle nároku 31, vyznačující se tím, že hydrodynamický retardér je integrován ve druhé části převodovky.