FI75033B - Automatisk reglervaexel foer cykel. - Google Patents

Description

75033

POLKUPYÖRÄN AUTOMAATTINEN SÄÄTÖVAIHDE - AUTOMATISK REGLER-VÄXEL FÖR CYKEL

Tämän keksinnön kohteena on polkupyörän automaattinen säätö-vaihde, jossa vaihteessa välityslenkkinä poljinakselilta vetävälle pyörälle on kiilahihna tai vastaava, jossa vaihteessa poikimien kohdalla oleva hihnapyörä muodostuu yhteen-puristuvista lautaskiekoista, joiden lautaskiekkojen välinen etäisyys kasvaa keskimääräisen vääntömomentin kasvaessa ja pienenee keskimääräisen vääntömomentin pienentyessä, joka vääntömomentti sekä poikimien poljinvoima vaihtelevat, jossa vaihteessa vetävän pyörän kohdalla oleva hihnapyörä on kiinteä tai säätyvä, ja jossa vaihteessa on hydraulipiiri, jolla hydraulipiirillä lautaskiekkojen välinen etäisyys on säädettävissä .

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan täysin automaattisesti ja portaattomasti toimiva vaihde, joka säätää välitys-suhdetta poljinakselilta vetävään pyörään siten, että poljinvoima pysyy lähes vakiona, vaikka ajovastus vaihtelee. Tämän tapaisia säätövaihteita on yritetty rakentaa vuosikausia, mutta huonolla menestyksellä. Kaikissa tunnetuissa ratkaisuissa on ollut epäkohtia, kuten liian suuria kitkavoimia tai liian monimutkaisia ja kalliita ratkaisuja.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uudentyyppinen säätövaihde, jossa edellä esitetyt epäkohdat on eliminoitu. Keksinnön mukaiselle säätövaihteelle on tunnusomaista se, että hydraulipiirissä on poikimiin kytketty, poljinvoimaan reagoiva paine-elin, kuten painesylinteri, johon poljettaessa syntyy puristusvoima, joka on johdettu lautaskiekkojen välissä oleviin puristuselimiin, kuten työsylintereihin, jotka paineen kavaessa levittävät lautaskiekot toisistaan pienentäen hihnapyörän halkaisijaa. Keksinnön mukainen säätö-vaihde on yksinkertainen ja sitä on helppo säätää.

2 75033

Keksinnön mukaisen säätövaihteen eräälle edulliselle sovellu-tusmuodolle on tunnusomaista se, että hydraulipiirissä on elektroniikka, jolla hydraulipiiri on ohjattavissa.

Keksinnön mukaisen säätövaihteen eräälle edulliselle sovellu-tusmuodolle on myös tunnusomaista se, että hydraulipiirissä olevat kuristimet ovat ohjattavissa hydraulipiirin elektroniikalla.

Keksinnön mukaisen säätövaihteen eräälle edulliselle sovellu-tusmuodolle on myös tunnusomaista se, että hydraulipiirissä on painerajoitinventtiili, jolla poljinvoimasta tuleva puris-tuspaine on säädettävissä työsylintereihin.

Keksinnön mukaisen säätövaihteen, jossa molemmat hihnapyörät ovat yhteenpuristuvista lautaskiekoista muodostuvia säätöpyö- - - riä, ja jossa vetävän pyörän kohdalla olevan hihnapyörän lau- taskiekkojen välinen etäisyys pienenee keskimääräisen vääntö-momentin pienentyessä, eräälle edulliselle sovellutusmuodolle on myös tunnusomaista se, että vetävän pyörän kohdalla olevan hihnapyörän lautaskiekkojen välinen etäisyys on säädettävissä hydraulijärjstelmän avulla.

Keksinnön eräälle edulliselle sovellutusmuodolle on myös tunnusomaista se, että hydraulijärjestelmässä on elektroniikka hydraul i p i ir in ohjaamiseksi.

Elektroniikan avulla saavutetaan erittäin nopea säätö.

— Lisäksi on mahdollista ohjata tarvittavaa poljinvoimaa halutulla tavalla.

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkin avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa

II

3 75033

Kuvio 1 esittää polkupyörän takanapaa halki leikattuna.

Kuvio 2 esittää kaaviomaisesti takapyörän akselin kautta johdettua hydraulijärjestelmää ja kuristuspiiriä.

Kuvio 3 esittää poikimien kohdalla olevaa hihnapyörää sekä hydrauliikkapiiriä.

Kuvio 4 esittää poikimien kohdalla olevan hydrauliikan kytkentäkaaviota .

Kuviossa 1 on esitetty polkupyörän takanapa halkileikattuna. Kuvio 2 esittää kaaviomaisesti takapyörän akselin kautta johdettua hydraulijärjestelmää 12 ja kuristuspiiriä. Kuvio 3 esittää poikimien 27 kohdalla olevaa hihnapyörää ja hydrauli-piiriä. Kuviossa 4 on poikimien 27 kohdalla olevan hydrauli-piirin kytkentäkaavio. Keksinnön mukaisessa polkupyörän automaattisessa säätövaihteessa on hydraulipiiri, jolla hydrauli-piirillä tarvittava poljinvoima on määrättävissä vääntömomen-tin vaihtelun avulla. Hydraulipiirillä voidaan myös säätää poljinten 27 kohdalla olevien lautaskiekkojen 24 ja 25 välistä etäisyyttä. VääntÖmomentin vaihtelu aiheutuu poljin-voiman vaihtelusta, joka vuorostaan johtuu esimerkiksi poikimien 27 asennon muuttumisesta.

Poikimien kohdalla oleva hihnapyörä muuttaa automaattisesti halkaisijansa keskimääräisestä vääntömomentista johtuen ja vastakkaiseen suuntaan kuin vetävän pyörän kohdalla oleva hihnapyörä. Hihnapyörän lautaskiekot 24, 25 ovat jousien 26 avulla joustavasti kiristetty toisiaan kohti. Hihnapyörään kuuluu myös hydraulipiiri, joka on esitetty kuviossa 4, jossa on poikimiin 27 kytketty poljinvoimaan F reagoiva painesylin-teri 28, johon poljettaessa syntyy puristusvoima, joka on hydraulisesti johdettu lautaskiekkojen 24, 25 välissä oleviin työsylintereihin 29, 30, jotka paineen kasvaessa levittävät lautaskiekot toisistaan pienentäen hihnapyörän halkaisijaa.

4 7 5 0 3 3

Hydraulipiiriin kuuluu paineenrajoitinventtiili 31, jolla poljinvoimasta tuleva puristuspaine on säädettävinä työ-sylintereihin 29, 30 nähden. Hydraulipiiriin kuuluu myös paineenra joitinventtiilin 31 yhteyteen suuntaisventtiili 32 ja säädettävä kuristin 33. Hydraulipiiriin kuuluu myös paluu-johto, johon myös on kytketty suuntaisventtiili 34 ja säädettävä kuristusventtii1i 35. Paine purkautuu työsylintereistä 29 ja 30 paluupiirin kautta painesylinteriin 28.

Polkupyörän portaattoman säätövaihteen välityslenkkinä pol-jinakselista 1 vetävälle pyörälle 2 on kiilahihna 3, jolloin vetävän pyörän kohdalla oleva hihnapyörä muodostuu yhteen-puristuvista lautaskiekoista 4, 5 muodostaen säätöpyörän. Hihnapyörä muuttaa keskimääräisestä vääntömomentista johtuen automaattisesti välityssuhteen poikimien ja vetävän pyörän välillä. Hihnapyörän lautaskiekot 4, 5 kiristyvät toisiaan kohti, kun keskimääräinen vääntömomentti kasvaa liikkuvan lautaslevyn 4 pyörän akselilla 6 liikkuvan sisäholkin 7 ja samalla akselilla pyörivän pyörän ulkoholkin 8 välisellä ruu-vikierteellä 9. Vastaavasti hihnapyörän lautaskiekot erkanevat toisistaan, kun keskimääräinen vääntömomentti pienenee. Ulkoholkin 8 ja sisäholkin välinen kierre 9 muodostuu kuula-; ruuvikierteestä. Ulkoholkin 8 ja sisäholkin välissä on säätö- . jousi 10, joka suurentaa lautaslevyjen välistä etäisyyttä eli pienentää hihnapyörän halkaisijaa, kun keskimääräinen vääntö-momentti pienenee. Hihnapyörän 4, 5 ja vetävän pyörän 2 välissä on vapaakytkin 11. Vapaakytkin 11 toimii myös pyörän toisena laakerina. Säätöjousen 10 voima on akselin 6 kautta ' toimivan hydraulijärjestelmän 12 ja aksiaalisuunnassa liikutettavan, säätöjouseen nojaavan kiristysrenkaan 13 avulla säädettävissä. Painesylinteristä 14 voidaan säätää tarvittava paine, mikä on luettavissa mittarista 15, jolloin aikaansaadaan putkien 16, 17 tilaan 18 paine, joka liikuttaa kiristys-renkaan 13 kuviossa vasemmalle. Säätöjousi 10 vaikuttaa näinollen suuremmalla voimalla sisäholkin 7 kautta lautaskiekkoon 4. Liikkuvan lautaslevyn 4 aksiaalinen liike on hydraulisella

II

5 75033 kuristuspiiri11ä 19 saatu vaimennetuksi. Kuristuspiiri muodostuu paineakusta 20 ja säädettävästä kuristusventtiilistä 21 , joka on kytketty akselissa 6 olevan kanavan 22 kautta tilaan 23, joka pienenee, kun lautaskiekko 4 ja sisäholkki 7 yhdessä liikkuvat vasempaan, ja päinvastoin suurenee, kun lautaskiekko 4 ja sisäholkki 7 liikkuvat oikealle.

Sekä poikimien kohdalla olevan hihnapyörän hydraulipiiriä että vetävän pyörän hydraulijärjestelmää 12 on mahdollista ohjata elektroniikan avulla. Poikimien 27 kohdalla olevan hihnapyörän hydraulipiiriä ohjaavalla elektroniikalla esimerkiksi mitataan po1jinvoimasta tuleva paine ja säädetään työ-sylintereihin 29 ja 30 menevä paine. Elektroniikalla on myös mahdollista säätää tarvittavia viiveitä ja kuristuksia. Kuvion 4 mukainen hydrauliikan kytkentäkaavio yksinkertaistuu ohjauselektroniikkaa käytettäessä, koska paineenrajoitinvent-tiiliä 31 ei välttämättä tarvita. Paineenrajoi tus tapahtuu e 1ektroniikkaohjaukse1la ohjaamalla sähköhydraulisia venttii-leitä 33 ja 35. Vastaavasti voidaan ohjata vetävän pyörän kohdalla olevan hydraulijärjestelmän venttiiliä 21. Elektroniikan avulla voidaan tarvittava poljinvoima määrätä halutunlaiseksi, esimerkiksi vakioksi.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellutusmahdollisuudet eivät rajoitu ainoastaan ede1läkuvattuun ; esimerkiin, vaan voivat vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimukset puitteissa.

Claims (6)

75033

1. Polkupyörän automaattinen säätövaihde, jossa vaihteessa välityslenkkinä poljinakselilta (1) vetävälle pyörälle (2) on kiilahihna (3) tai vastaava, jossa vaihteessa poikimien (27) kohdalla oleva hihnapyörä muodostuu yhteenpuristuvista lau-taskiekoista (24,25), joiden lautaskiekkojen (24,25) välinen etäisyys kasvaa keskimääräisen vääntömomentin kasvaessa ja pienenee keskimääräisen vääntömomentin pienentyessä, joka vääntömomentti sekä poikimien (27) poljinvoima vaihtelevat, jossa vaihteessa vetävän pyörän kohdalla oleva hihnapyörä on kiinteä tai säätyvä, ja jossa vaihteessa on hydraulipiiri, jolla hydraulipiirillä lautaskiekkojen (24,25) välinen etäisyys on säädettävissä, tunnettu siitä, että hydrauli-piirissä on poikimiin (27) kytketty, poljinvoimaan reagoiva paine-elin, kuten painesy1interi (28), johon poljettaessa syntyy puristusvoima, joka on johdettu lautaskiekkojen (24,25) välissä oleviin puristuselimiin, kuten työsylinterei-hin (29,30), jotka paineen kasvaessa levittävät lautaskiekot ;·· (24,25) toisistaan pienentäen hihnapyörän halkaisijaa.

: 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen säätövaihde, t u n- . ; n e t t u siitä, että hydraulipiirissä on elektroniikka, : j : jolla hydraulipiiri on ohjattavissa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen säätövaihde, tunnettu siitä, että hydraulipiirissä olevat kuristimet (33,35) ovat ohjattavissa hydraulipiirin elektroniikalla.

. . 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen säätövaihde, tun nettu siitä, että hydraulipiirissä on painerajoitinvent-tiili (31), jolla poljinvoimasta tuleva puristuspaine on säädettävissä työsylintereihin (29,30). i 75033

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen säätövaihde, jossa molemmat hihnapyörät ovat yhteenpuristuvista lautaskie-koista (4,5,24,25) muodostuvia säätöpyöriä, ja jossa vetävän pyörän kohdalla olevan hihnapyörän lautaskiekkojen (4,5) välinen etäisyys pienenee keskimääräisen vääntömomentin kasvaessa ja suurenee keskimääräisen vääntömomentin pienentyessä, tunnettu siitä, että vetävän pyörän kohdalla olevan hihnapyörän lautaskiekkojen (4,5) välinen etäisyys on säädettävissä hydraulijärjestelmän (12) avulla.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen säätövaihde, tunnet-t u siitä, että hydraulijärjestelmässä (12) on elektroniikka hydraulipiirin ohjaamiseksi. 75033