FI97116B - Keskustasauspyörästöllä varustettu ajoneuvovoimansiirto - Google Patents

Description

97116

Keskustasauspyörästöllä varustettu ajoneuvovoimansiirto Fordonstransmission med centraldifferential Tämä keksintö koskee ajoneuvovoimansiirtoa erityisesti 5 hyöty- ja maatalousajoneuvoja varten, joissa nopeuden- muuttamislaitteen perään on kytketty keskustasauspyöräs-tö, joka jakaa voimansiirron lähtötehon etu- ja taka-akselille, jolloin keskustasauspyörästö käsittää Ravig-neaux-ryhmän, jolle voimansiirtolähdön käyttömomentti 10 johdetaan sen planeettakannattimen kautta, joka kannattaa kahta sarjaa planeettapyöriä, ja jaetaan sen kahden keskipyörän välityksellä niiden sädesuhteita vastaavasti etuakselille ja taka-akselille johtaviin käyttöihin. Tällöin on etu- ja taka-akselille sopivimmin asennettu eri-15 kokoiset renkaat.

Erilaisista ehdotuksista huolimatta ei jokapyörävetois-ten traktoreiden käyttökonseptia voida pitää riittävässä määrin ratkaistuna. Etu- ja taka-akselin kiinteän käytön 20 yhteydessä esiintyy edistämättömällä etuakselivedolla pellolla liian pieniä ja kaarreajon yhteydessä heti negatiivisia vetovoimia, ja kasvavalla, kahden ja useamman prosentin edistämisellä ilmenee maantiellä etupyörien kulumista niin, että etupyöräveto on kytkettävä pois 25 maantiellä ajettaessa. Tällä tavalla etuakseliin vaikut tavaa painoa ei voida käyttää hyväksi vetoa eikä jarruttamista varten. Tämän epäkohdan välttämiseksi on ehdotettu, että etupyöräkäyttö automaattisesti kytketään päälle maantieryhmässä jarruttamisen yhteydessä. Tämä voi 30 kuitenkin osittain johtaa ajajan kannalta kontrolloimattomaan ajokäyttäytymiseen.

·. Kaarreajossa nämä onqelmat tulevat vielä voimakkaammin t näkyviin. Kasvavalla kääntökulmalla sisäkaarteen etupyörä 35 yhä enenevässä määrin menettää edistämisensä ja luisto muuttuu positiivisesta negatiiviseksi. Tämä tarkoittaa että pyörä "hidastaa" eikä enää osallistu ajoneuvon vetoon. Kaarreajossa tämä ilmenee siten, että kääntöympyrä 2 97116 päällekytketyllä mekaanisella etupyörävedolla (MFWD-käyt-tö) tulee suuremmaksi eikä pienene. Maantiellä ajettaessa tämä merkitsee ylimääräistä renkaiden kulumista ja pel-lolla ajettaessa ruohoturpeen irtileikkautumista. Tätä 5 esiintyy ennen kaikkea tiukoissa kaarteissa vakojen kohdalla.

Ratkaisuyrityksiä tähän ongelmaan ovat ylimääräiset väli-tysportaat etuakseliin johtavassa voimansiirrossa, ulko-10 kaarteen etupyörän poiskytkeminen, kuten esimerkiksi luistamattomassa tasauspyörästössä. Tällöin ilmenevät seuraavat epäkohdat: hypähdyksiä etuakseliin johtavassa välityksessä tai pyöränkäytön poiskytkeytyminen, kontrolloimatonta kytkeytymistä vedosta j arrutukseen, käyt-15 tö vain kolmella traktorin neljästä pyörästä jne.

Patenttijulkaisuissa EP-B1-0 112 421 ja EP-B1-0 113 490 on esitetty edellä esitetyn tyyppisiä keskustasauspyöräs-töllä varustettuja ajoneuvovoimansiirtoja, joiden avulla 20 moottorin vääntömomentti voidaan jakaa etuakselille ja taka-akselille ennalta määritellyssä suhteessa. Tämän avulla voidaan välttää etu- ja taka-akselin välisiä jännityksiä.

25 Keskustasauspyörästöinä tunnetaan lieriöplaneettahammas- pyörästöjä, joilla planeettaporrastuksen ja sisähammas-pyörän vuoksi on suuri säteensuuntainen ulottuvuus. Koska niiden välityssuhde suuressa määrin riippuu rakenteen määräämistä ehdoista nämä keskustasauspyörästöt rajoitta-30 vat ajoneuvovoimansiirron rakenteellisia mahdollisuuk sia. Jos keskustasauspyörästöä käytetään esimerkiksi • synkronoidun vaihteiston yhteydessä on sen säteensuuntai nen koko sopeutettava synkronoidun vaihteiston ennalta määrättyjen akselietäisyyksien mukaan. Tätä vaatimusta ei 35 aina ole helppo täyttää erityisesti suuren välitystihey-den omaavien kompaktien voimansiirtojen kohdalla.

3 97116 Käsikirjasta J. Looman, "Zahnradgetriebe", Springer-Ver-lag, Berlin, Heidelberg, New York. 2. Auflage, 1988 kuvataan sivuilla 319 - 323 kuvien 9.17 ja 9.18 yhteydessä kapearakenteinen jakovaihteisto nosturiajoneuvoja var-5 ten, jossa on lieriöpyörätasauspyörästö. Lieriöpyörä- tasauspyörästön käyttö tapahtuu valinnaisesti planeetta-kannattajan toisen lieriöpyörän välityksellä, joka pla-neettakannattaja kannattaa lieriöpyörien välissä pitkiä ja lyhyitä planeettapyöriä. Pitkät planeettapyörät ovat 10 hammasyhteydessä ensimmäisen keskipyörän kanssa, kun taas lyhyet planeettapyörät ovat hammasyhteydessä toisen keskipyörän kanssa sekä kulloinkin yhden pitkän hammaspyörän kanssa. Lieriöpyörätasauspyörästön molemmat käytöt ovat toistensa suhteen koaksiaaliset ja tapahtuvat kummankin 15 keskipyörän välityksellä.

Käyttövoimien sisäänvienti kohtisuorasti lieriöpyörä tasauspyörästön akselia vastaan johtaa toisaalta suhteellisen suureen rakenteeseen, jota erityisesti ajoneuvois-20 sa, joissa on väliottoakselivoimansiirto, ei voida käyttää. Toisaalta johtaa tämä siihen, että säteettäisesti sisääntuodut käyttövoimat on laakerien vastaanotettava, minkä vuoksi rakenne on tehtävä vastaavasti jäykäksi. Mainitut käyttövoimat ovat erityisen suuria silloin kun 25 lieriöpyörätasauspyörästön eteen on kytketty vaihteisto, joka laskee moottorin aikaansaamaa kierroslukua ja nostaa moottorin aikaansaamaa vääntömomenttia, mikä on asianlaita hyötyajoneuvoissa ja maatalousajoneuvoissa.

30 Edelleen kuvataan mainitussa käsikirjassa sivuilla 388 ja 389 kuvien 11.48 ja 11.49 yhteydessä lukitustasauspyöräs-töllä varustettu jakovaihteisto, jossa voimansiirron läh-töteho johdetaan aksiaalisesti planeettatasauspyörästön sisähammaspyörään. Planeettakannattaja ja keskipyörä ovat 35 kytketyt kumpikin yhteen tasauspyörästön yhdeltä sivulta aksiaalisesti ulosjohdettuun käyttöön taka- ja etupyörä-käyttöä varten. Planeettakannattajan ja keskipyörän vä- 4 97116

Iillä sijaitsee kytkin, jolla tasausplaneettasarja on litkittävissä. Edelleen on keskipyörän ja etuakselikäytön välissä lisäkytkin, jolla etuakselikäyttö on valinnaisesti kytkettävissä päälle ja pois. Tämä jakovoimansiir-5 to on sisähammaspyörän käytön vuoksi suhteellisen suurimittainen säteensuunnassa, mikä ennaltamäärätyllä akse-lietäisyydellä voimansiirron ulostuloakselin ja käyttöko-neen suoraan käyttämän väliottovoimansiirtoakselin välillä voi olla haitallista.

10 Tämän keksinnön tehtävänä on saada aikaan edellä esitetyn tyyppinen ajoneuvovoimansiirto, jossa esitetyt ongelmat ovat poistetut. Keskustasauspyörästön ei erityisesti tule tarpeettomasti rajoittaa ajoneuvovoimansiirron kolmiulot-15 teisia muotoilumahdollisuuksia. Ajoneuvovoimansiirto tulee voida valmistaa suhteellisen pienellä teknisellä panoksella ja kustannuksiltaan edullisella tavalla.

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaan patenttivaati-20 muksen 1 avulla. Keksinnön edulliset rakennemuodot ja edelleenkehitetvt rakenteet ilmenevät alivaatimuksista.

Ravigneaux-sarja sisältää planeettakannattimen, joka kannattaa sarjan pitkiä planeettapyöriä ja sarjan lyhyitä 25 planeettapyöriä. Kukin planeettapyöräsarja voi muodostua esimerkiksi kolmesta pyörästä. Ravigneaux-sarja sisältää lisäksi kolme keskipyörää, jotka koaksiaalisesti kulkevien käyttöakselien välityksellä on johdettu ulos Ravigneaux-sar jasta. Pitkät planeettapyörät ovat hammaskoske-30 tuksessa suuremman keskipyörän kanssa ja lyhyet planeettapyörät ovat hammaskosketuksessa pienemmän keskipyörän : kanssa. Edelleen on kukin pitkä planeettapyörä hammaskos ketuksessa yhden lyhyen planettapyörän kanssa.

35 Tunnettuihin keskustasauspyörästöihin verrattuna voidaan toteuttaa Ravigneaux-sarja, jolla on suhteellisen pieni säteensuuntainen koko, koska sisähammaspyörä ja sama- 5 97116 akselisen järjestelyn yhteydessä myös vaiheen ylitseulot-tuva käyttö voivat jäädä pois. Säteensuunnassa pienet keskustasauspyörästön mitat, joka on sijoitettu ajoneuvo-voimansiirron pääkäyttölinjaan, mahdollistavat ajoneuvo-5 voimansiirron kompaktin rakenteen.

Kytkimen sijoittaminen kahden käyttöakselin väliin, jotka yhdeltä puolelta voidaan viedä koaksiaalisesti ulos kes-kustasauspyörästöstä, on erityisen edullinen koska kytki-10 men tässä tapauksessa on siirrettävä toisaalta vain etu-akseli- ja taka-akselimomenttien välinen momenttiero ja toisaalta keskustasauspyörästön suoravälitysmomentti.

Kun keskustasauspyörästöä käytetään tasapainotilassa kytis ketyt planeettapyörät eivät pyöri planeettakannattimen suhteen, so. etu- ja taka-akselille johtavat käyttöakse-lit pyörivät synkronoidusti ja siirtävät momentteja, jotka vastaavat kiinteätä välitystä. Tasauspyörästövaikutus syntyy kun takapyörät kaarreajossa aiheuttavat sen, että 20 suurempaa ympyrää pitkin pyörivät etupyörät pyörivät nopeammin. Etuakseli ja taka-akseli toimivat tällöin laskelmien mukaista vääntömomenttisuhdetta vastaavasti.

Ajoneuvon, erityisesti traktorin erilaisten käyttöolosuh-25 teiden ja kuormitustilanteiden vuoksi tätä ideaalitilannetta ei aina voida pitää yllä. Kyntämisen yhteydessä on esimerkiksi 80 - 100% moottorimomentista käytettävä taka-akselin kautta kun taas kuljetustöiden yhteydessä jako sopivimmin on 35% etuakselille ja 65% taka-akselille.

30

Keksinnön eräässä sopivassa rakennemuodossa on tästä : syystä ehdotettu keskustasauspyörästön tekemistä vaihto- kytkettäväksi ja kytkimen sijoittamista Ravigneaux-sar-jasta etuakseliin ja taka-akseliin johtavien käyttöakse-35 leiden väliin. Kytkin voidaan kytkeä kahden työtoiminta-muodon välillä. Tasauspyörästötoimintamuodossa on keskus-tasauspyörästö vapaasti pyörivä ja vääntömomenttijakauma 6 97116 etuakselille ja taka-akselille tapahtuu planeettapyöräs-tön keskipyörien sädesuhdetta vastaavasti. Ryhmätoiminta-muodossa etupyöräveto ja takapyöräveto kytketään yhteen keskenään, jolloin keskustasauspyörästö lukitaan ja tulee 5 toimimattomaksi. Ryhmätoimintamuodossa vääntömomenttijakauma saadaan pyörien voimansiirtomahdollisuuksien perusteella ja se riippuu alustaolosuhteista (esimerkiksi pitävä tai luistava pinta). Käyttöolosuhteet ryhmätoimintamuodossa vastaavat siten tunnetun MFWD-kytkimen käyttö-10 olosuhteita päällekytketyssä tilassa, jossa etu- ja taka-akselia käytetään kiinteästi vaihteiston lähtöakselin avulla.

Päinvastoin kuin tavanomaisessa MFWD-käytössä, jossa ne-15 lipyöräveto tietyissä käyttöolosuhteissa (esimerkiksi suurilla nopeuksilla tai tiukoissa kaarteissa) on kytkettävä pois päältä, voi jokapyöräveto keksinnön mukaisen rakenteen mukaisesti pysyä jatkuvasti päällekytkettynä. Ohjauslaite MFWD:n automaattiseksi päälle- ja poiskytke-20 miseksi voidaan jättää pois.

Koska etupyörät pienemmän säteensä ja tukipintansa vuoksi luistavat enemmän kuin takapyörät, ja kompensaation aikaansaamiseksi erilaisia vierintämatkoja varten kaarre-25 ajon yhteydessä, on edullista kun etuakselin käyttö omaa ! tietyn (2 - 5%:n) edistämisen taka-akselin suhteen. Täten saadaan ryhmätoimintamuodon yhteydessä aikaan samat käyttöolosuhteet kuin tunnettujen traktoreiden kohdalla. Edistäminen voidaan toteuttaa keskustasauspyörästön pe-30 rään kytketyssä pyörälinjassa (välityssopeuttaminen).

1 Etuakselin edistämisen eräs toinen etu muodostuu siitä, että tasauspyörästötoimintamuodossa toimiva keskustasauspyörästö myös suoraan ajettaessa aina pyörii suhteelli-35 sella kierrosluvulla. Jatkuvan tasauspyörästökompensaati- on vuoksi tasauspyörästön pyörät pyörivät suhteessa toisiinsa ja vältytään siitä, että vääntömomentinsiirto en-

il i i-H- f 1-1» I f 4 M

7 97116 sisijaisesti tapahtuisi yhden hammasparin kautta ja tämä tämän vaikutuksesta lukkoutuisi.

On tarkoituksennukaista käyttää ohjauslaitetta, joka au-5 tomaattisesti lukitsee keskustasauspyörästön kriittisissä käyttöolosuhteissa (esimerkiksi etupyörät jäällä). Tämän avulla voimayhteyttä ei menetetä käytön eikä jarruttamisen yhteydessä.

10 Kytkin voi edullisesti olla rakenteeltaan etuakselia varten tarkoitettu varmuuskytkin. Varmuuskytkin välittää ainoastaan sallitun vääntömomentin. Suuremmilla vääntömo-menteilla varmuuskytkin luistaa ja suojaa siten käyttö-komponentteja. Varmuuskytkimen aikaansaaminen tapahtuu 15 esimerkiksi lamellien lukumäärän ja kytkimen säätöpaineen valinnan avulla, jolloin kytkimen luistomomentti säädetään siten, että etuakselia varten sallittu momentti välitetään eteenpäin.

20 Keksinnön eräässä erityisen sopivassa rakennemuodossa on nopeudenmuuttamislaitteen päätevaihe varustettu ainakin yhdellä välityssuhteestaan vaihtokytkettävällä planeetta-pyörästöllä. Tämä voimansiirtopäätevaiheeksi suunniteltu planeettapyörästö toimii esimerkiksi ryhmä- tai aluevoi-25 mansiirtona, joka on kytketty käyttövaihteiston perään.

'! Tämä vaihtokytkettävä planeettapyörästö käsittää sopivim- min myös Ravigneaux-sarjan.

Erittäin pienikokoinen rakenne, jossa energianmuuntaminen 30 tapahtuu hyvin pienessä tilassa ja joka voidaan saada aikaan hyvin vähäisin valmistuskustannuksin saavutetaan : siten, että vaihtokytkettävä planeettapyörästö ja keskus- tasauspyörästö kootaan yhteen kytketyksi hammaspyörä-planeettapyörästöksi. Kummallakin voimansiirrolla on täl-35 löin sopivimmin yhteisiä rakenneosia. Tätä tarkoitusta varten sopii erityisesti yhteinen planeettakannatin, joka kannattaa sekä vaihtokytkettävän planettapyörästön että 8 97116 myös keskustasauspyörästön planeettapyöriä.

Ravigneaux-sarjaksi muodostettu vaihtokytkettävä planeet-tapyörästö on sopivimmin varustettu käytetyllä keskipyö-5 rällä, kahdella sisähammaspyörällä ja rakenteeltaan käytöksi muodostetulla planeettakannattimella. Lisäksi on ensimmäisen sisähammaspyörän ja vaihteistokotelon väliin sijoitettu ensimmäinen kytkin ja keskipyörän ja toisen sisähammaspyörän väliin toinen kytkin vaihtokytkennän 10 suorittamiseksi kahden välityssuhteen välillä. Kytkemällä ensimmäinen kytkin päälle voidaan esimerkiksi kytkeä pel-toryhmä päälle ja kytkemällä päälle toinen kytkin voidaan maantieryhmä kytkeä päälle. Lisäksi voi ensimmäisen sisähammaspyörän ja toisen sisähammaspyörän väliin olla kytis ketty kolmas kytkin, jonka avulla peruutusryhmä voidaan kytkeä päälle.

Päätevaiheen eteen kytketty päävoimansiirto (esimerkiksi käyttövaihteisto) on sopivimmin portaattomasti säädettävä 20 voimansiirto mutta voi kuitenkin myös olla synkronoitu tai kuormitettuna kytkettävä voimansiirto. Jos päävoiman-siirtona käytetään synkronoitua, kuormitettuna kytkettävää tai portaattomasti säädettävää voimansiirtoa luovuttaa tämä käyttövääntömomenttinsa lähtöakselin kautta esi-25 merkiksi rakenteeltaan ryhmävoimansiirroksi muodostetun ! voimansiirron päätevaiheeseen. Portaattomasti säädettävän päävoimansiirron kohdalla voi ryhmävoimansiirto lisäksi olla käytetty ainakin toisen tuloakselin kautta. Tällöin on erityisen edullista muodostaa voimansiirron päätevaihe 30 rakenteeltaan summavoimansiirroksi, jossa on ainakin kaksi tuloa. Tämä mahdollistaa sen, että ajoneuvovoimansiir-: to kokonaisuudessaan voidaan muodostaa rakenteeltaan por taattomasti kytkettäväksi voimansiirroksi.

35 Päävoimansiirtona käytettävän portaattomasti säädettävän voimansiirron etu synkronoituun voimansiirtoon tai kuormitettuna kytkettävään voimansiirtoon verrattuna on se, 9 97116 että kytkettävien vaihteiden kytkentäelementit kytkentä-tilanteessa pyörivät synkronikierrosluvuilla niin, että vaihdettaessa ei esiinny mitään vaihtamisiskuja, kuten esimerkiksi kuormitettuna kytkettävän voimansiirron koh-5 dalla. Synkronivoimansiirtoa ei sen sijaan voida kytkeä kuormitettuna.

Keksintö sekä keksinnön muut edut ja edulliset edelleen-kehitetyt rakennemuodot ja rakenteet selitetään seuraa-10 vassa lähemmin keksinnön erästä rakenne-esimerkkiä esittävän piirustuksen perusteella, jossa:

Kuv. 1 esittää kaaviomaisesti täyssynkronoitua keksinnön mukaista, keskustasauspyörästöllä varustettua ajoneuvo-15 voimansiirtoa,

Kuv. 2 esittää kaaviomaista poikkileikkausta Ravigneaux-sarjasta, 20 Kuv. 3 esittää kaaviomaisesti portaattomasti säädettävää käyttövaihteistoa, jossa on perään sijoitettu synkronoitu ryhmävoimansiirto ja keskustasauspyörästö,

Kuv. 4 esittää kaaviomaisesti portaattomasti säädettävää 25 käyttövaihteistoa, jossa on perään sijoitettu integroitu • ryhmä- ja keskustasauspyörästövoimansiirto, ja

Kuv. 5 esittää kaaviomaisesti kertaavaa voimansiirtoa, jossa on kaksi lähtöakselia ja perään sijoitettu integ-30 roitu ryhmä- ja keskustasauspyörästövoimansiirto.

i Toisiaan vastaaville osille on seuraavassa selitettävissä kuvioissa annettu samat viitenumerot.

35 Kuviossa 1 esitetty voimansiirto koostuu pääasiassa täys- synkronoidusta käyttövaihteistosta, täyssynkronoidusta ryhmävoimansiirrosta ja keskustasauspyörästöstä.

10 97116

Ei lähemmin esitetyn ajoneuvon polttomoottori 10 käyttää pääkytkimen 12 kautta käyttövaihteiston voimansiirtotulo-akselia 14, jolle on laakeroitu vapaapyöriä 16, 18 ja 20.

5 Vapaapyörät 16, 18 ja 20 voidaan kaksipuolisten kytkentä-muhvien 22 ja 24 kautta yhdistää voimansiirtotuloakseliin 14. Sivuakseli 26 kannattaa vääntölujasti neljää kiin-topyörää 28, 30, 32, 34, joista toinen ja kolmas 30 ja 32 ovat hammasyhteydessä vapaapyörien 18 ja 20 kanssa ja 10 vastaavasti päällekytketyllä kytkentämuhvilla 22, 24 muodostavat ensimmäisen vast, toisen vaihteen. Ensimmäinen vapaapyörä 16 on voimansiirtokoteloon 36 laakeroidun suunnanvaihtopyörän 38 kautta yhteydessä sivuakselin 26 kiintopyörän 28 kanssa ja muodostaa peruutusvaihteen.

15

Toisen kytkentämuhvin 24 avulla voidaan voimansiirtotulo-akseli 14 yhdistää ryhmätuloakseliin 40, joka kannattaa neljää kiintopyörää 42, 44, 46, 48, jolloin muodostuu kolmas vaihde. Sivuakseli 26 ja ryhmävoimansiirron tulo-20 akseli 40 ovat kiintopyörien 34 ja 42 kautta jatku-vassa yhteydessä keskenään.

Ryhmävoimansiirron lähtöakselille 50 on sijoitettu neljä irtopyörää 52, 54, 56, 58, jotka ovat hammasyhteydessä 25 ryhmätuloakselin kiintopyörien 42, 44, 46, 48 kanssa. Ne voidaan kaksipuolisten kytkentämuhvien 60, 62 kautta yhdistää akseliin 50, jonka avulla voidaan kytkeä neljä ryhmää.

30 Ryhmävoimansiirron lähtöakselille 50 on lisäksi vääntölujasti laakeroitu Ravigneaux-sarjän 66 planeettakannatin 1 64, joka toimii keskustasauspyörästönä. Planettakannat- timelle 64 on sijoitettu sarja pitkiä planeettapyöriä 68 ja sarja lyhyitä planeettapyöriä 70. Kukin planeetta-35 pyöräsarja voi esimerkiksi koostua kolmesta pyörästä, joista kulloinkin vain yksi pyörä 68, 70 on esitetty. Ravigneaux-sarja 66 käsittää lisäksi kaksi keskipyörää 11 97116 72, 74, jotka koaksiaalisesti kulkevien käyttöakseleiden 76, 78 kautta ovat viedyt ulos Ravigneaux-sarjasta 66.

Ravigneaux-sarjän 66 erilaisten hammaspyörien yhteydet 5 ilmenevät kuviosta 2. Ei lähemmin esitetylle planeetta-kannattimelle on kulloinkin pyörivästi laakeroitu kolme pitkää planeettapyörää 68 ja kolme lyhyttä planeettapyö-rää 70. Pitkät planeettapyörät 68 ovat hammasyhteydessä suuremman keskipyörän 72 kanssa ja lyhyet planeettapyörät 10 70 ovat hammasyhteydessä pienemmän keskipyörän 74 kanssa.

Lisäksi on kulloinkin yksi pitkistä planeettapyöristä 68 hammasyhteydessä yhden lyhyen planeettapyörän 70 kanssa.

Jos esimerkiksi suurempi keskipyörä 72 pyörii planeetta-15 kannattimen 64 ollessa lepotilassa käytetään toista pienempää keskipyörää 74 päinvastaiseen pyörimissuuntaan pitkien planeettapyörien 68 ja lyhyiden planeettapyörien 70 kautta. Tällöin tapahtuu samanaikaisesti kierrosluvun kasvu, joka vastaa keskipyörien 72, 74 halkaisijasuhdet-20 ta. Tämä Ravigneaux-sarjän toimintatapa mahdollistaa käytön tasauspyörästövoimansiirtona.

Ravigneaux-sarjaa 66 käytettäessä sen planeettakannatti-men 64 kautta tapahtuu vääntömomentin jakautuminen kahden 25 keskipyörän 72, 74 käyttöakseleille 76, 78 kahden keskipyörän 72, 74 halkaisijasuhdetta vastaavasti. Suuremman keskipyörän 72 käyttöakseli 76 on yhteydessä taka-akselin ei esitetyn tasauspyörästön kartiohammaspyörän 80 kanssa. Pienen keskipyörän 74 käyttöakseli 78 on rakenteeltaan 30 onteloakseli, jonka kautta ensin mainittu käyttöakseli kulkee. Se kannattaa hammaspyörää 82, joka on yhteydessä etuvetoakselin 86 hammaspyörän 84 kanssa ei esi-tetyn etuakselin käyttämiseksi.

35 Nämä kaksi käyttöakselia 76, 78 voidaan kytkimen 88 kautta yhdistää keskenään niin, että Ravigneaux-sarjän 66 tasauspyörästövaikutus poistetaan.

97116 12

Kuviossa 3 on kuviossa 1 esitetty synkronoitu käyttövaih-teisto korvattu portaattomasti kytkettävällä hydrostaat-tis-mekaanisella tehonhaaroitusvoimansiirrolla. Tällainen 5 voimansiirto on yksityiskohtaisesti esitetty saksalaisessa patenttijulkaisussa P 41 15 623.4, johon tässä yhteydessä viitataan.

Kuvion 3 hydrostaattis-mekaanisen voimansiirron lähtöak-10 seli on samanaikaisesti synkronoidun ryhmävoimansiirron tuloakseli 100. Se pyörä 104, joka käyttää väliakselia 114 pyörän 116 kautta, on kiinteästi yhdistetty akseliin 100. Kytkentämuhvin 102 kautta voidaan ryhmävoimansiirron lähtöäkseli 106 vaihtoehtoisesti kytkeä suoraan tuloakse-15 liin 100 tai epäsuorasti kytkeä väliakselin 114 ja pyörien 118 ja 120 vast. 108 ja 110 kautta. Lähtöäkseli 106 kannattaa kahta vapaapyörää 108, 110, jotka kytkentämuhvin 112 kautta voidaan kytkeä yhteen lähtöakselin 106 kanssa.

20

Ryhmävoimansiirron ensimmäiseksi mainittu vapaapyörä 104 on hammasyhteydessä sivuakselille 114 sijoitetun kiinto-pyörän 116 kanssa. Sivuakseli 114 kannattaa vielä kahta muuta kiintopyörää 118 ja 120. Yksi näistä kiintopyöristä 25 118 on hammasyhteydessä lähtöakselin 106 vapaapyörän 108 kanssa, kun taas toisen kiintopyörän 120 ja lähtöakselin 106 toisen vapaapyörän 110 väliin on sijoitettu suunnan-vaihtopyörä 122.

30 Ensimmäinen kytkentämuhvi 102 mahdollistaa vaihtokytken-nän toisaalta maantieryhmän ja toisaalta maasto- vast.

: peruutusryhmän välillä. Toisen kytkentämuhvin 112 avulla voidaan ryhmävoimansiirto vaihtokytkeä peltoryhmän ja peruutusryhmän välillä.

Ryhmävoimansiirron lähtöäkseli 106 on yhdistetty Ravigne-aux-sarjan 66 planeettakannattimen 64 kanssa. Ravigneaux- 35 13 97116 sarja 66 vastaa rakenteeltaan kuvion 1 yhteydessä esitettyä, josta syystä sitä ei tarvitse käsitellä uudestaan. Poikkeuksena kuvioon 1 verrattuna on kuvion 3 mukaisesti pienemmän keskipyörän 74 käyttöakseliin 78 yhdistetyn 5 hammaspyörän 82 ja etuvetoakselin 86 hammaspyörän 84 väliin sovitettu välipyörä 124, jonka avulla voimansiir-toakseleiden 106 ja 86 välistä etäisyyttä voidaan suurentaa ja pyörimissuunta muuttaa päinvastaiseksi.

10 Kuviossa 4 esitetty ajoneuvovoimansiirto eroaa kuvion 3 mukaisesta voimahsiirrosta ryhmävoimansiirron osalta, joka kuviossa 4 on rakenteeltaan kytkettävä planeetta-pyörästö. Tämän planeettapyörästön ytimenä on Ravigneaux-sarja 126, joka voidaan kytkeä kuormitettuna useamman 15 kytkimen avulla.

Hydrostaattis-mekaanisen voimansiirron lähtöakseli 100 kannattaa vääntölujasti Ravigneaux-sarjän 126 keskipyö-rää 130. Tälle akselille 100 on lisäksi pyörivästi laake-20 roitu planeettakannatin 132. Planeettakannatin 132 kannattaa sarjaa pitkiä planeettapyöriä 134 ja sarjaa lyhyitä planeettapyöriä 136, joiden hammastus kulloinkin on yhteydessä sisähammaspyörän 138, 140 kanssa. Yhden sarjan planeettapyörät 134 ja 136 ovat hammasyhteydessä keske-25 nään kuvion 2 yhteydessä esitettyä järjestelyä vastaavas- ’! ti.

Pidemmistä planeettapyöristä 134 muodostuvan sarjan kanssa yhteydessä oleva sisähammaspyörä 138 voidaan jarrun 30 142 avulla tukea voimansiirtokoteloa 36 vasten ja lyhy- emmistä planeettapyöristä 136 muodostuvan sarjan kanssa yhteydessä oleva sisähammaspyörä 140 voidaan jarrun 146 avulla myös tukea voimansiirtokoteloa 36 vasten. Kytkimen 144 avulla voidaan lyhyemmistä planeettapyöristä 136 35 muodostuvan sarjan kanssa yhteydessä oleva sisähammas pyörä 140 yhdistää tuloakselin 100 kanssa.

14 97116

Kun kytkin 144 suljetaan jarrujen 142 ja 146 ollessa avattuina pyörii ryhmävoimansiirto 126 yhtenä ryhmänä. Tällä tavalla on maantieryhmä esitetty. Sulkemalla jarru 142 samanaikaisesti kun kytkin 144 tai jarru 146 avataan 5 kytkeytyy voimansiirto maantie- tai peruutusryhmästä pel-toryhmään. Sulkemalla jarru 146 samalla kun kytkin 144 tai jarru 142 avataan kytkeytyy voimansiirto maantie- tai peltoryhmästä peruutusryhmään.

10 Ryhmävoimansiirron planeettakannatin 132 on kytketty yh teen tasauspyörästövoimansiirron planeettakannattimen 64 kanssa. Kyseessä on yhtenäinen rakenneosa, joka kannattaa kummankin Ravigneaux-sarjän 66, 126 planeettapyöriä 68, 70, 134, 136.

15

Kuviossa 5 esitetty ajoneuvovoimansiirto eroaa tähän mennessä esitetyistä voimansiirroista erityisesti siksi, että ryhmävoimansiirtoa 150 ei käytetä yhden tuloakselin (esimerkiksi akseli 100 kuviossa 4), vaan kahden tuloak-20 selin 152 ja 154 avulla.

Tuloakseleiden 152, 154 kierrosluvut määrittyvät kertaa-van voimansiirron 156 avulla, joka voi rakenteeltaan olla erityyppinen ja johon ei tässä yhteydessä tulla puuttu-25 maan lähemmin. Viitataan kuitenkin portaattomaan säätö-voimansiirtoon kuvioissa 3 ja 4.

Kertaava voimansiirto 156 sijaitsee käyttöyksikön 158 ja käyttöyksikön 160 välissä, joka koostuu ryhmävoimansiir-30 rosta 150 ja keskustasauspyörästöstä 66.

Tässä tapauksessa se seikka on merkityksellinen, että akselia 162 ohjaavan moottorin teho ryhmässä A jakaantuu mekaaniseksi osaksi, jolloin akselilla 164 on pääasiassa 35 muuttumaton kierrosluku, ja portaattomasti säädettäväksi, sopivimmin hydrauliseksi osaksi, joka johdetaan pois akselin 166 kautta. Tässä tapauksessa ryhmä A edustaa hyd- 15 97116 raulista pumppua ja ryhmä B hydraulista moottoria. Portaaton säätäminen voidaan kuitenkin toteuttaa myös toi-, seilakin tavalla, kuten esimerkiksi ketjumuuntajan avul la.

5

Pyörä 168 on käyttöyhteydessä akseliin 164 niin, että mekaaninen teho muuttumattomalla kierrosluvulla johdetaan akselista 164 pyörien 168 ja 170 kautta onteloakseliin 172.

10

Kierrosluvultaan portaattomasti säädettävä tehonosa johdetaan akselista 166. Mekaanisia ja hydraulisia tehohaa-roja voidaan muuntaa edelleen kertaavassa voimansiirrossa 156 ennenkuin ne jälleen yhdistetään käyttöyksikössä 160. 15

Maantieryhmässä kytkin 174 suljetaan ja täysakselin 152 ja onteloakselin 154 vääntömomentit yhdistetään summavoi-mansiirron 150 avulla, joka tässä tapauksessa sopivimmin on esitetty Ravigneaux-sarjana. Kierroslukua voidaan sää-20 tää portaattomasti ja onteloakselin 154 ja täysakselin 152 samalla kierrosluvulla voimansiirto 150 kiertää ryhmässä. Nämä kaksi käyttöakselia 152, 154 korvaavat siis kytkimen 144 kuviosta 4.

25 Kytkimen 176 ollessa suljettuna ja kytkimen 174 avattuna syntyy toinen välitysalue. Akselin 154 kierrosluvun pysyessä pääasiassa muuttumattomana ja akselin 152 kierrosluvun säädettävänä saadaan nämä kaksi aluetta kierroslukujen vähennyksen vast, yhteenlaskun avulla yhteisen kyt-30 kentäpisteen suhteen.

Vaikka keksintö on esitetty muutamien rakenne-esimerkkien pohjalta ilmenee ammatti-ihmiselle edellä olevan selityksen perusteella monta erilaista vaihtoehtoa, muunnelmaa 35 ja muutosta, jotka sopivat keksinnön puitteisiin.

Claims (13)

16 97116 Patentt ivaat imukset

1. Erityisesti hyöty- ja maatalousajoneuvoja varten tarkoitettu ajoneuvovoimansiirto, jossa nopeudenmuuttamis- 5 laitteen perään on kytketty keskustasauspyörästö, joka jakaa voimansiirron lähtötehon etuakselille ja taka-akselille, jolloin keskustasauspyörästö käsittää Ravigneaux-sarjan (66), jolle voimansiirtolähdön (50, 132) käyttömo-mentti johdetaan sen planeettakannattimen (64) kautta, 10 joka kannattaa kahta sarjaa planeettapyöriä (68, 70), ja jaetaan sen kahden keskipyörän (72, 74) välityksellä niiden sädesuhteita vastaavasti etuakselille ja taka-akse-lille johtaviin käyttöihin (76, 78) tunnettu siitä, että voimansiirron lähtöteho syötetään Ravigneaux-sarjaan (66) 15 sen planeettakannattimen (64) kautta koaksiaalisesti yhdeltä puolelta, että keskipyörien (72, 74) kumpikin käyttö (76, 78) on johdettu ulos koaksiaalisesti Ravigneaux-sarjasta (66) toisella puolella, ja että kummankin keskipyörän (72, 74) väliin on sijoitettu nämä toisiinsa va-20 linnaisesti lukitseva kytkin (88).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ajoneuvovoimansiirto, tunnettu siitä, että vääntömomentti jakautuu etuakselille ja taka-akselille noin suhteessa 35 : 65. 25

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen ajoneuvovoimansiirto, tunnettu siitä, että lukitun tasauspyörästön suhteen omaa etuakselille menevä käyttö (78) 2 - 5%:n etu-käynnin taka-akselille menevään käyttöön (76) verrattuna. 30

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen ajoneuvovoimansiirto, tunnettu siitä, että käytetään ohjauslaitetta, joka automaattisesti lukitsee keskustasauspyörästön kriittisissä käyttöolosuhteissa. 35

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen ajoneuvovoimansiirto, tunnettu siitä, että keskustasauspyörästö lukittuu etu- 17 97116 ja takapyörien välisen ennalta määrätyn kierroslukueron ylittyessä.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen ajoneuvovoi-5 mansiirto, tunnettu siitä, että kytkin (88) on suunniteltu varmuuskytkimeksi etuakselia varten.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen ajoneuvovoi-mansiirto, tunnettu siitä, että nopeudenmuuttamislait- 10 teen päätevaihe on varustettu ainakin yhdellä välityssuh-teestaan vaihtokytkettävällä planeettapyörästöllä.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen ajoneuvovoimansiirto, tunnettu siitä, että vaihtokytkettävä planeettapyörästö 15 käsittää Ravigneaux-sarjän (126).

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen ajoneuvovoimansiirto, tunnettu siitä, että vaihtokytkettävä planeettapyörästö (126) ja keskustasauspyörästön planeettapyörästö 20 (66) ovat integroidut keskenään ja ovat varustetut aina kin yhdellä yhteisellä rakenneosalla (64, 132).

10. Jonkin patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen ajoneuvo-voimansiirto, tunnettu siitä, että rakenteeltaan Ravigne- 25 aux-sarjaksi (126) muodostettu vaihtokytkettävä planeet tapyörästö on varustettu käytetyllä keskipyörällä (130), kahdella sisähammaspyörällä (138, 140) ja rakenteeltaan käytöksi muodostetulla planeettakannattimella (132), joka kannattaa kahta planeettapyörien (134, 136) sarjaa, ja 30 että ensimmäisen sisähammaspyörän (138) ja voimansiirto-kotelon (36) väliin on sijoitettu ensimmäinen jarru (142) ja keskipyörän (130) ja toisen sisähammaspyörän (140) väliin kytkin (144) vaihtokytkennän suorittamiseksi kahden välityssuhteen välillä. 35

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen ajoneuvovoimansiirto, tunnettu siitä, että ensimmäisen sisähammaspyörän (138) 18 97116 ja toisen sisähammaspyörän (140) väliin on sijoitettu toinen jarru (146).

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen ajoneuvovoi- 5 mansiirto, tunnettu siitä, että nopeudenmuuttamislaitteen päätevaihe on varustettu ainakin yhdellä rakenteeltaan summavoimansiirroksi muodostetulla planeettapyörästöllä (150), jossa on ainakin kaksi tuloa (152, 154), ja joka on vaihtokytkettävissä ainakin kahden välityssuhteen vä-10 Iillä.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen ajoneuvovoimansiirto, tunnettu siitä, että summavoimansiirto käsittää Ravigne-aux-sarjan (150) ja yksi tulo (152) on yhdistetty kes- 15 kipyörän (130) kanssa ja toinen tulo (154) voidaan kytkeä yhteen ainakin yhden sisähammaspyörän (138, 140) kanssa. 19 97116