FI94041C - Voimansiirtojärjestelmä - Google Patents

Description

94041

VOIMANSIIRTOJÄRJESTELMÄ - KRAFTÖVERFÖRINGSSYSTEM

Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 mukaiseen järjestelmään ajoneuvon tai työkoneen voimansiirron johtamiseksi moottorilta pyörille.

Työkoneissa tunnetaan yleisesti hydrauliset napamoottorit, jotka suoraan toimivat pyörien tukilaakerina ja kiinnitys-laippana ja pyörittävät pyöriä. Ko. tavalla on helposti järjestettävissä veto sekä kääntyville että kiinteäsuuntaisille pyörille. Hydraulista voimansiirtoa käytetään yleensä hitaasti liikkuvissa työkoneissa, joissa hydraulista järjestelmää tarvitaan moneen muuhunkin käyttöön. Hydraulimoottorin pyörimisnopeutta säädetään nestevirtausta muuttamalla.

Hydraulimoottori ei sovellu kovin suurelle pyörimisnopeusalu-eelle siten, että hyötysuhde säilyisi hyvänä. Hydraulimootto-rilla pitää olla suuri vääntö pienillä nopeuksilla, etenkin työkonekäytössä ja kun samalla moottorirakenteella usein pitäisi kuljettaa ajoneuvoa tiellä suuremmilla nopeuksilla, ei * hyötysuhde säily enää hyvänä, eikä ole mekaanisen voimansiir ron luokkaa.

Keksinnön mukaisella järjestelmällä saavutetaan ratkaiseva parannus edellä esitettyyn epäkohtaan nähden. Keksinnölle on . tunnusmerkillistä se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.

Keksinnön tärkeimpänä etuna voidaan pitää, että hydraulipum-pun ja hydraulimoottorien erilaisilla kytkentätavoilla saadaan hidas nopeus ja useita pyöriä vetämään suurehkolla vään-tömomentilla ja muuttamalla kytkentää niin, että vetävää hydraul imoottor ia kohti tulee suurempi nestevirta, saadaan vetävien pyörien nopeutta kasvatettua ja suurin nopeus saavutetaan kun moottorilta johdetaan voimansiirto mekaanisesti vetäviin pyöriin ja ohitetaan hydraulinen järjestelmä. Mekaaninen voimansiirto toteutetaan yksinkertaisesti hammaskytken-nällä, jolloin tavanomainen moottorin jäljessä sijaitseva kytkin voidaan jättää pois. Voimansiirtojärjestelmän vaurioi- 2 94041 tuminen kytkentätapahtumassa estetään hammaskytkimessä olevalla rakenteella, joka estää vääräaikaisen kytkennän.

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa

Kuvio 1 esittää ajoneuvon voimansiirtojärjestelmää kaaviol-lisesti.

Kuvio 2 esittää teloilla varustetun ajoneuvon voimansiirto-järjestelmää kaaviollisesti.

Kuvio 3 esittää mekaanisen voimansiirron kytkintä.

Kuvio 4 esittää kytkennän estotapaa.

Kuviossa 1 on nelipyöräinen työkone, jonka kaikki pyörät saadaan vetäviksi. Työkoneen molemmilla kääntyvillä pyörillä on omat napamoottorit 7 ja 8 ja hydraulimoottori 6 on kytketty pyörittämään vaihteen 10 ja tasauspyörästön 11 välityksellä työkoneen toisen pään pyöriä. Moottori 1 voi pyörittää sekä hydraulipumppuja 4 ja 5 että vaihteen 2 kautta mekaanista voimansiirtoa 3,11. Hydraulipumppujen 4 ja 5 ja hydraulmoottorien 6,7 ja 8 välille voidaan venttiilin 12 avulla muodostaa erilaisia kytkentöjä. Kuviossa on venttiilin 12 kytkentä A, missä kaikki pyörät vetävät. Pumpun 4 tuotto menee kääntyvien pyörien napamoottoreilie 7 ja 8 ja pumpun 5 tuotto menee moottorille 6, josta vaihteen 10 ja tasauspyörästön 11 kautta pyörille. Tällä kytkennällä saadaan työkoneelle hidas liike ja suuri vääntömomentti pyöriin.

Kun venttiili 12 siirretään toiseen asentoon B, menee kummankin pumpun 4,5 yhteinen tuotto moottorille 6, jonka pyörimisnopeus tällöin olennaisesti kasvaa. Työkoneella saavutetaan täten korkeampi nopeusalue käyttämällä pelkästään tasauspyörästön kautta vetäviä pyöriä.

Kun moottori 1 kytketään vaihteen 2 ja kytkimen 3 avulla suoraan tasauspyörästön 11 kautta vetäviin pyöriin ja kytketään hydraulipumput 4 ja 5 irti, saadaan korkein nopeusalue, jota käytetään tieäjossa. Hydraulimoottoreiden avulla työkoneen vauhti pitää saada sellaiseksi, että kytkentä kytkimellä 3 3 94041 voidaan suorittaa. Työkoneen vauhti pitää olla sellainen, että moottorin pyörimisnopeutta ei tarvitse kytkennän onnistumiseksi pudottaa alle sen alueen, jolla moottoria saa ja suositellaan kuormitettavan.

Kuviossa 2 on työkone varustettu teloilla 9. Kuviossa on esitetty esimerkinomainen kytkentä, missä moottori 1 käyttää kahta hydraulipumppua 4 ja 5, joiden tuotto erikseen menee napamoottoreille 7 ja 8. Kummankin pumpun tuottoa säätämällä tai nestevirtausta kuristamalla tai jopa pyörittämällä napa-moottoreita 7 ja 8 eri suuntiin, voidaan työkonetta ohjata napamoottoreiden pyörimistä erikseen säätämällä. Myös tässä esimerkissä hydraulimoottorin 6 avulla tai mekaanisella voimansiirrolla voidaan tasauspyörästön kautta välittää veto teloille. Tasauspyörästön olemassaolo on erittäin olennainen juuri teloja käytettäessä, sillä tasauspyörästön kautta välitetty veto ei häiritse napamoottorien 7 ja 8 avulla suoritettavaa ohjausta.

Kuviossa 3 on esitetty mekaaninen kytkin, jolla voimansiirto kytketään akselien 20 ja 23 välille. Akselin 20 päällä on uraholkki 19, joka suorittaa kytkennän liukumalla vasemmalle kytkennän estorenkaan 14 hampaiden yli toisen akselin 23 hampaiden 13 päälle. Akselin 20 pinnalla on myös suora uritus tai hammastus 22, joka siirtää väännön hoikkiin 19. Hoikissa * 19 on vastaava uritus 15. Hoikkia 19 liu'utetaan pienellä voimalla työntämällä akselin 24 ja rullan 18 avulla. Liike on jousipalautteinen. Työntöliike voi olla hydraulinen. Kun kytkentä suoritetaan pyörii akseli 20 nopeammin kuin akseli 23, koska hydraulisella voimansiirrolla kiihdytetään ajoneuvoa moottorin kovilla kierroksilla niin, että vauhtia lisättäisiin vielä uudella vaihteella, joka on mekaaninen kytkentä. Kytkentä aloitetaan työntämällä hoikkia 19 vasemmalle ja pudottamalla moottorin kierrokset alas. Hoikin 19 siirtyessä myös kytkennän estorengas 14 siirtyy vasemmalle jousen 21 voimasta tai myös hoikin 19 avustuksella. Akselit pyörivät eri nopeutta ja kun estorengas ja siihen kiinnitetty kitka-rengas painautuvat akselin 23 päätyyn, aiheuttaa niiden 4 94041 keskinäinen nopeusero estorenkaan 14 1iikahtamisen hoikin 19 suhteen. Estorengas 14 liikahtaa noin puoli hampaanmittaa kuvion 4 mukaisesti eri asemaan hoikin 19 hampaan 15 suhteen.

Kun nopeusero edelleen säilyy akselien välillä, nojaavat estorenkaan hammas 14 ja hoikin 19 hammas 15 viistoilla pinnoillaan toisiinsa niin, että hoikin siirtolaite 18,24 ei pysty painamaan hoikkia 19 kytkentään asti. Estorenkaalla 14 on oma hammas 17 hoikin 19 urassa hyvin väljällä sovitteella, jonka johdosta ne pystyvät noin puolen hampaan sivuasemaan keskenään. Kun kuvion 4 mukaan moottorin kierrosluku on laskenut juuri akselin 23 nopeuteen tai sen alle eli hampaat 14 ja 15 kulkevat nuolen suuntaan samoin kuin akselin 23 hampaat 13, ja moottorin kierrosluku on putoamassa pienemmäksi kuin akselin 23, siirtyy estorenkaan hammas 14 kitkarenkaan 16 vetämänä pois hampaan 15 edestä ja hammas 15 voi edetä hampaiden 13 lomaan lähes juuri samaa nopeutta sen kanssa pyöriessään. Tämän jälkeen kytkimen päällemeno voi esim. automaattisesti suorittaa moottorin kierrosluvun noston tai ilmaista kytkennän tapahtumisen. Estorengas 14 ei ole synkronirengas, jokaa tasaa pyörimisnopeudet vaan se estää kytkennän, muulloin kuin akselien lähes samalla nopeudella. Kumpaankin akseliin on kytkettynä suuret pyörivät massat, joten vääräaikai-sesta kytkennästä seuraa vaurioita. Mekaanista voimansiirtoa kytkettäessä päälle kytketään hydraulipumput pois tai vapaa-kierrolle, jos niitä ei tarvita muuhun käyttöön.

Hydraulijärjestelmällä toteutetussa voimansiirrossa saadaan useita nopeusportaita, kytkemällä pumppuja rinnan samalle moottorille tai vastaavasti jakamalla pumpun tuottoa useille moottoreille. Kun pumppuja ja moottoreita on useita, seuraa siitä luonnollisesti useita kytkennällisiä versiota ja nopeusportaita.

Claims (8)

94041

1. Voimansiirtojärjestelmä ajoneuvossa tai työkoneessa, jossa on kaksi vetävää akselistoa ja jossa käytetään mekaanista voimansiirtoa eräällä nopeusalueella ja hydrostaattista voimansiirtoa hydraulipumpun ja -moottorien avulla eräällä toisella nopeusalueella ja jossa ajoneuvossa on kummallekin voimansiirrolle yhteinen moottori (1) ajovoimanlähteenä, tunnettu siitä, että voimansiirtojärjestelmä käsittää: - hydraulisesti vetävälle akselille sijoitetut napamoottorit (7),(8) erikseen kummallekin mainitun akselin vetävälle pyörälle ja jotka vetävät ainoastaan ajoneuvon hitailla nopeus-alueilla, - mekaanisen voimansiirron (10,11) toisen vetävän akselin kummallekin pyörälle sekä ajoneuvon moottorilta (1) johdettuna että voimansiirtojärjestelmään sijoitetulta hydraulimoot-torilta (6) mekaanisesti johdettuna ja ajoneuvon korkeimman nopeusalueen saavuttamiseksi kytkennän, jossa moottori (1) mekaanisella voimansiirrolla (3,11) kytketään ainoastaan mainitun jälkimmäisen akselin vetäviin pyör i in.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä tunnet-t u siitä, että hitaamman nopeusalueen kytkennässä on enemmän vetäviä pyöriä kytkettynä kuin nopeamman alueen kytken-nässä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestelmä tunnettu siitä, että hydrostaattisen voimansiirron nopeammalla alueella useamman hydraulipumpun yhteinen tuotto ohjataan yhdelle hydraulimoottorille.

4. Jonkin edellisen vaatimuksen 1-3 mukainen järjestelmä tunnettu siitä, että korkeimman nopeusalueen kytkevä kytkin (3) on hammaskytkin (13,15). 94041

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen järjestelmä tunnet-t u siitä, että mekaaninen kytkin (3) on varustettu kytken-nänestojärjestelmällä, jonka vaikutus lakkaa kun kytkettävät akselit (20),(23) pyörivät olennaisesti samaa nopeutta.

6. Jonkin edellisen vaatimuksen 1-5 mukainen järjestelmä tunnettu siitä, että ajoneuvon tai työkoneen ainakin yhden telojen peittämän pyöräparin keskinäinen pyörimisnopeus on säädettävissä erilaiseksi ajoneuvon ohjaamiseksi telava-rustuksessa.

7. Jonkin edellisen vaatimuksen 1-6 mukainen järjestelmä tunnettu siitä, että ajoneuvossa tai työkoneessa on ainakin yhden pyöräparin voimansiirto tasauspyörästön (11) välityksellä.

8. Jonkin edellisen vaatimuksen 1-7 mukainen järjestelmä tunnettu siitä, että hydrostaattisen voimansiirron nopeusalue peittää ainakin osittain mekaanisen voimansiirron nopeusalueen.