HU218770B - Hidraulikus tengelykapcsoló és erőátviteli berendezés ilyen tengelykapcsolóval - Google Patents

Description

A leírás terjedelme 10 oldal (ezen belül 2 lap ábra)

HU 218 770 Β

Jelen találmány tárgya hidraulikus tengelykapcsoló berendezés, amelyben egy hidraulikus szivattyú nyomott zónájának nyitását vagy zárását vezérelve váltakozva megakadályozzuk vagy megengedjük egy szivattyú két elemének egymáshoz képest történő relatív elfordulását.

Jelen találmány egy legalább kétfokozatú erőátviteli berendezésre is vonatkozik, amelyben a fokozatos indítást egy fent megjelölt tengelykapcsoló biztosítja.

Ismertek például az FR-A-1 191 526 és az US-A-3 130 607 iratok szerinti hidraulikus tengelykapcsoló berendezések, amelyekben egy házban több elfordulóan felszerelt bolygókerék fogaskerék-kapcsolatban van egy belső fogaskerékkel, és annyi elemi hidraulikus szivattyút képeznek, ahány bolygókerék van beépítve. Számos megvalósítási forma esetében valójában igen sok elemi hidraulikus szivattyút kell alkalmazni, hogy amikor a nyomócső zárva van, az elemi hidraulikus szivattyúk környezetében keletkező nyomás ne érjen el egy előre meghatározott értéket.

Az ismert tengelykapcsoló szerkezetekben a különböző elemi szivattyúk nyomott környezetét nyomóvezetékek kötik össze egy, az elemi szivattyúk nyomását záró vagy nyitó vezérlőszeleppel. Amikor a nyomócső zárva van, akkor a belső fogaskerék nem tud forogni a házhoz képest, tehát egymáshoz vannak kapcsolva.

A belső fogaskerék átmérője a gyakorlatban két okból is viszonylag nagy. Egyrészt a belső fogaskeréknek számos bolygókerékkel kell kapcsolatban lennie, ezért kell, hogy kerülete nagy legyen. Másrészt minél nagyobb a belső fogaskerék átmérője, annál nagyobb az elemi szivattyúk által kifejtett erők eredőjének a nyomatéka, ha a nyomóvezeték zárva van.

Következésképpen minél nagyobb a tengelykapcsolóval átadni kívánt nyomaték, annál több bolygókerékre és annál nagyobb átmérőjű belső fogaskerékre van szükség. Márpedig amikor az elemi szivattyúk nyomóvezetéke nyitva van, a szivattyúk által szállított hidraulikafolyadék mennyisége arányos a bolygókerekek számával és a belső fogaskerék átmérőjével. Ebből következik, hogy adott, a tengelykapcsolóval átadni kívánt nyomatékhoz szükségszerűen adott mennyiségű hidraulikafolyadék tartozik, amikor a berendezés szétkapcsolt állapotban van.

Legtöbbször azt tapasztaljuk, hogy ez a mennyiség nagyon magas értéket ér el, és ennek megfelelően nagyon nagy az olaj áramlási sebessége a nyomott zónákat, a vezérlőszelepet, az olajtartályt és a szívott zónákat öszszekötő vezetékekben. Az esetek többségében ezek a sebességek korlátozottak, bármilyenek is a vezetékek és a szelep szerkezete. Ebből származik a működési zaj, a melegedés, a teljesítményveszteségek, és az, hogy lehetetlen a tökéletes szétkapcsolást megvalósítani.

Jelen találmány célja egy olyan, számos gyakorlati esetben használható, különösen jármű meghajtott kerekeit és járó motort fokozatosan összekapcsoló hidraulikus tengelykapcsoló berendezés megvalósítása, amely műszaki szempontból egyszerű és jó minőségű szétkapcsolást biztosít anélkül, hogy a hidraulikafolyadék nyomása a berendezés összekapcsolt állapotában túl nagy lenne.

A találmány szerinti hidraulikus tengelykapcsoló berendezés, amely magában foglal egy burkolatban elfordulóan felszerelt legalább egy bolygókerékkel fogaskerékkapcsolatban lévő belső forgórészt úgy, hogy minden bolygókerék a burkolattal egy hidraulikus szivatytyút képez, amelyben a belső forgórész és minden bolygókerék közötti kapcsolódási szakasz mindkét oldalán a hidraulikus folyadéknak egy nyomott zónája és egy szívott zónája van, valamint minden szivattyú nyomott zónájából kiinduló hidraulikus folyadék áramlását váltakozva nyitó és záró elosztószerkezeteket, az elosztószerkezetek magukban foglalnak egy mozgó, üreges, egyik oldalával minden bolygókerékkel határos szerkezeti elemet, és ez a szerkezeti elem mozog egy nyitott helyzet, amelyben üreges kiképzésének köszönhetően közvetlen kapcsolatot hoz létre a nyomott zónákat és a szívott zónákat összekötve, valamint egy zárt, a tengelykapcsoló összekapcsolt állapotát jelentő helyzet között, amelyben minden bolygókerékhez tartozó két nyomott zóna és szívott zóna közül legalább egyiket zárja.

A találmány szerinti berendezésben a szívó és nyomó járatok nem futnak össze. Ezek a járatok a lehető legrövidebbek, és a járatokat képező mélyedések olyan keresztmetszetűek, amely kívánatos egy ésszerű olajáramlási sebesség kialakulásához. így egyidejűleg csökken az olaj áramlási sebessége és az általa bejárt út hossza, ennek megfelelően csökkennek a teljesítményveszteségek. Ez utóbbiak egy ésszerű értékre állnak be. Az elemi szivattyúkban lévő nyomás nyitásának és zárásának vezérlésére egy mozgó szerkezeti elemet helyezünk át úgy, hogy az üreg vagy üregek elszigeteljék, vagy éppen ellenkezőleg, összekössék a szívott zónát a nyomott, vagy minden nyomott zónával. így amikor minden nyomott zóna el van zárva, gyakorlatilag csak az elemi szivattyúban, vagy minden elemi szivattyúban van magas nyomás, ami szigorúan a minimálisra csökkenti a magas nyomás esetén jelentkező problémákat.

Igaz ugyan, hogy az FR-A-601 961 és az FR-A1 119 770 iratok szerint ismertek tengelykapcsoló berendezések, amelyekben egy forgó üreges szerkezeti elem vezérli egy fogaskerék-szivattyú teljesítményét. Azonban ezek szerint az iratok szerint a forgó, üreges szerkezeti elem ahelyett, hogy egyik oldalával határos lenne a bolygókerékkel vagy bolygókerekekkel, egy határoló fallal van attól elválasztva, amelyen legalább egy nyílás van. Egyébként az a kapcsolat, amit a forgó, üreges szerkezeti elem képes a szivattyú nyomott és szívott oldala között létrehozni, csak közvetett, mert közbe van iktatva a már említett nyíláson kívül egy tartály, egy töltőnyílás és egyéb berendezések.

Egy másik szempontból a találmány szerinti berendezés egy legalább kétfokozatú és fokozatos indítást biztosító erőátviteli berendezés, amely magában foglal egy fokozatos tengelykapcsoló berendezést és egy differenciálművet, amelyben bemeneti szerkezeti elem, kimeneti szerkezeti elem, valamint egy szabadonfutó kerék közbeiktatásával egy kerékagyat képező csővel összekötött támasztóelem van, hogy váltakozva működtesse a differenciálművet az erőátviteli berendezés első sebességi fokozata szerint, amikor a megtámasztó szer2

HU 218 770 Β kezeti elem a szabadonfutó kerék által meg nem engedett irányban igyekszik forogni a kerékagyat képező csőhöz képest és az erőátviteli berendezés második sebességi fokozata szerint, amikor a megtámasztó szerkezeti elem a szabadonfutó kerék által megengedett irányban forog a tartóelemhez képest, azzal jellemezve, hogy a tengelykapcsoló berendezés működése tekintetében a kerékagyat képező cső és az erőátviteli berendezés egy háza közé van szerelve, és magában foglal egy burkolatban elfordulóan felszerelt, legalább egy bolygókerékkel fogaskerék-kapcsolatban lévő forgórészt úgy, hogy az minden bolygókerékkel és a burkolattal egy hidraulikus szivattyút képez, amelyben a belső forgórész és minden bolygókerék közötti kapcsolódási szakasz mindkét oldalán a hidraulikus folyadéknak egy nyomott és egy szívott zónája van, és egy minden bolygókerékkel egyik oldalával határos mozgó, üreges szerkezeti elemet, és hogy ez a szerkezeti elem mozog egy nyitott helyzet, amelyben üreges kiképzésének köszönhetően közvetlen kapcsolatot hoz létre a nyomott és a szívott zónákat összekötve, valamint egy zárt, a tengelykapcsoló összekapcsolt állapotát jelentő helyzet között, amelyben minden bolygókerékhez tartozó két nyomott zóna és szívott zóna közül legalább egyiket zárja.

A találmány egyéb sajátosságai és előnyei az alábbi, nem korlátozó értelmű példára vonatkozó leírásból is kitűnnek.

A mellékelt ábrák, ahol az

- 1. ábra a találmány szerinti erőátviteli berendezés részleges, vázlatos, perspektivikus nézete kivágásokkal és részleges metszete, a

- 2. ábra az 1. ábra részlete olyan helyzetben, amikor a differenciálmű lassítószerkezetként működik, a

- 3. ábra a találmány szerinti tengelykapcsoló berendezés nézete a 4. ábra III—III síkjában felvett metszetben, kivágásokkal, az ábra felső részén szétkapcsolt állapotban, az ábra alsó részén összekapcsolt állapotban, ugyanakkor az ábra jobb felső része a 4. ábra Illa—Illa metszete szerint van feltüntetve, és végül a

- 4. ábra a 3. ábra IV-IV metszete szerinti nézet.

Az 1. ábrán bemutatott kétfokozatú erőátviteli berendezés, amely különösen gépkocsihoz alkalmas, magában foglal egy erőátviteli 2a bemeneti tengely és egy 2b kimeneti tengely közé felszerelt 1 differenciálművet. A 2a bemeneti tengely tengelykapcsoló közbeiktatása nélkül össze van kötve egy (nem ábrázolt) jármű motorjának (nem ábrázolt) kimeneti tengelyével. A 2b kimeneti tengely össze lehet kötve egy differenciálmű bemeneti tengelyével, hogy egy jármű meghajtott kerekeit forgassa. A 2b kimeneti tengely és a differenciálmű között be lehet építve egy kézi vezérlésű előre-hátra meneti kapcsoló és/vagy egy vagy több, két- vagy többfokozatú más berendezés a rendelkezésre álló erőátviteli fokozatok számának növelésére.

A 2a bemeneti tengely és a 2b kimeneti tengely tengelyirányban az erőátviteli berendezés (az 1. ábrán nem ábrázolt) házához viszonyítva rögzítve van.

A differenciálmű magában foglal egy belső fogazattal felszerelt 8 fogaskoszorút, egy külső fogazattal ellátott 9 napkereket, és mindkettővel fogaskerék-kapcsolatban lévő 11 bolygókerekeket, amelyeket az erőátviteli berendezés egy 12 tengelye körül egymással egyenlő szögnyílásokban egy, a 2b kimeneti tengellyel mereven összekapcsolt 13 bolygókeréktartó hord. Mindez egy bolygóműben van elrendezve, és minden fogaskerék geometriai tengelye egymással párhuzamos.

A 11 bolygókerekek szabadon foroghatnak a 13 bolygókeréktartó külpontosán elrendezett 14 tengelyei körül. A 9 napkerék szabadon foroghat az erőátviteli berendezés 12 tengelye körül a 2b kimeneti tengelyhez képest, amelyet körülvesz. Ugyanakkor egy 16 szabadonfútó kerék megakadályozza a 9 napkereket abban, hogy ellenkező irányba, tehát a 2a bemeneti tengely megszokott forgási irányával ellentétes irányba forogjon egy kerékagyként beépített 111 csőhöz képest.

A 8 fogaskoszorú forgási irányban össze van kötve, de tengelyirányban elcsúszóan van összeépítve a szerkezet 2a bemeneti tengelyével, vázlatosan ábrázolt 17 hornyok közbeiktatásával.

A 8 fogaskoszorú körül egy 18 tengelykapcsoló van elrendezve. Ez magában foglal egy egymással váltakozva felszerelt gyűrű alakú 19, 22 lemezekből álló lemezcsoportot. A 19 lemezek forgási irányukban össze vannak kötve a 8 fogaskoszorúval, tengelyirányban pedig elcsúszhatnak. Ezért a 19 lemezeknek belső fogaik vannak, amelyek a 8 fogaskoszorúban kiképzett 21 hornyokba illeszkednek. A 22 lemezek forgási irányukban össze vannak kötve a 13 bolygókeréktartóval, tengelyirányban pedig elcsúszhatnak. Ezért egy 20 házon, annak sugárirányban értett belső oldalán 23 hornyok vannak kiképezve, amelyekbe tengelyirányban elcsúszóan illeszkednek egyrészt a 22 lemezek, másrészt a 13 bolygókeréktartó külső 24 fogai.

A 19 és 20 lemezekből álló lemezcsoportot tengelyirányban össze lehet szorítani egy, a 13 bolygókeréktartóval összeépített 26 támasztólap és egy, a 20 ház részét képező 27 mozgó lap közé.

A 20 házon, a 18 tengelykapcsoló körül koszorú alakban 29 röpsúlyok vannak elrendezve.

A röpsúlyok tehát forgási irányban az erőátviteli berendezés 2b kimeneti tengelyével vannak összekötve.

Mindegyik röpsúlynak van egy, a 19 és 22 lemezekhez képest sugárirányban kifelé elhelyezkedő súlyos 31 tömege és egy 34 tányérrugó közbeiktatásával a 26 támasztólap külső oldalára támaszkodó 32 működtetőnyelve. A 32 működtetőnyelv egy 33 összekötő karral van a 31 tömeggel összekötve, amely a 20 házon van csuklósán rögzítve a berendezés 12 tengelyére merőleges irányban elhelyezkedő 28 geometriai tengelyen. A WO-A-91/13275 számú irat leírja az ilyen röpsúlyok csuklós felszerelésének előnyös elrendezési módjait. A röpsúly G súlypontja a 31 tömegben vagy annak közelében van egy olyan helyen, hogy a berendezés 12 tengelyén mérve a 28 geometriai tengelyhez képest bizonyos külpontosság jelentkezik.

Ily módon a 13 bolygókeréktartó forgása sugárirányban kifelé igyekszik billenteni a 29 röpsúlyok 31 tö3

HU 218 770 Β megeit a 28 geometriai tengely körül a centrifugális erő hatása alatt oly módon, hogy egy, a 20 házon támaszkodó 36 ütköző által meghatározott lehajtott helyzetből (az

1. ábra felső része és a 2. ábra) az 1. ábra alsó részén látható eltávolodott helyzetbe kerüljenek.

Az egyik helyzetből a másikba történő eltávolodást a 32 működtetőnyelv és a röpsúlyok 28 geometriai tengelye közötti, tehát a 32 működtetőnyelv és a 20 ház közötti tengelyirányú viszonylagos eltávolodás kíséri. A 20 ház és a 8 fogaskoszorú közé beépített B2 tengelyirányú ütköző ez utóbbi tengelyirányú mozgásokat, amelyek iránya megfelel a 29 röpsúlyok centrifugális eltávolodásából származó mozgásoknak, átviszi a 20 házra.

Ezenkívül a 20 háznak a 32 működtetőnyelvhez képest történő elmozdulása a 18 tengelykapcsoló 27 mozgó lapjának és a 32 működtetőnyelvnek egymáshoz történő közeledését okozza. Ez a relatív elmozdulás megfelelhet a 34 tányérrugó összenyomódásának és/vagy a 27 mozgó lap elmozdulásának a 26 támasztólap felé, a 18 tengelykapcsoló zárási irányába.

Amikor az erőátviteli berendezés nyugalomban van, amint az az 1. ábra felső részén van ábrázolva, a 34 tányérrugó, a lehajtott helyzetben lévő 29 röpsúlyok közvetítésével a 20 házra átad egy erőt, amely zárja a 18 tengelykapcsolót oly módon, hogy a 2a bemeneti tengely forgásában össze van kapcsolva a 2b kimeneti tengellyel, és így a berendezés a tányérrugó szorítóereje által meghatározott bizonyos maximális nyomaték átadására képes közvetlen kapcsolatot hoz létre.

Másrészt a 8 fogaskoszorú, all bolygókerekek és a 9 napkerék fogazatai ferde fogazatok. így minden terhelés alatt lévő fogaskerék-kapcsolatban jelentkeznek egymással ellentétes tengelyirányú erők, amelyek nagysága arányos az átadott kerületi erőkkel, vagyis a 2a bemeneti tengelyre és a 2b kimeneti tengelyre ható nyomatékkal. All bolygókerekekre, amelyek nemcsak a 8 fogaskoszorúval, hanem a 9 napkerékkel is fogaskerék-kapcsolatban vannak, két egymással ellentétes tengelyirányú erő hat, amelyek egyensúlyban vannak egymással, és a 9 napkerékre, számításba véve, hogy az a 11 bolygókerekekkel van fogaskerék-kapcsolatban egy Pap (2. ábra) tengelyirányú erő hat, ami ugyanolyan nagyságú és ellentétes irányú, mint a 8 fogaskoszorúra ható Pác tengelyirányú erő. A 9 napkerékre ható Pap tengelyirányú erőt egy B3 ütköző és a 13 bolygókeréktartó közbeiktatásával a ház veszi fel. A ferde fogazatok dőlési iránya úgy van megválasztva, hogy a Pác tengelyirányú erő, amely a 8 fogaskoszorún ébred, amikor az a motor nyomatékát átadja, olyan irányú legyen, hogy a B2 tengelyirányú ütköző közbeiktatásával a tengelykapcsoló 27 mozgó lapját eltávolítani igyekezzen a 26 támasztólaptól, tehát nyissa a 18 tengelykapcsolót és megtartsa a 29 röpsúlyokat lehajtott helyzetükben, valamint hogy összenyomja a 34 tányérrugót, amint azt a 2. ábra mutatja.

Feltéve, hogy ezek a körülmények meg vannak valósítva (2. ábra), áttérünk az 1 differenciálmű alapműködésének leírására. Addig, ameddig a 2a bemeneti tengely által a berendezésre átvitt nyomaték akkora, hogy a 8 fogaskoszorún ébredő Pác tengelyirányú erő elegendő a 34 tányérrugó összenyomására, és arra, hogy a 29 röpsúlyokat a 2. ábra szerinti lehajtott helyzetükben tartsa, a tengelykapcsoló 26 támasztólapja és 27 mozgó lapja közötti eltávolodás olyan mértékű, hogy a 19 és 22 lemezek csúsznak egymáson anélkül, hogy nyomatékot adnának át egymásnak. Ebben az esetben a 13 bolygókeréktartó a 2a bemeneti tengely sebességéhez képest más sebességgel foroghat, és a berendezés 2b kimeneti tengelyéről átadódó terhelés hatására megállni igyekszik. Ennek az az eredménye, hogy all bolygókerekek a mozgás irányát megváltoztató szerkezetként kezdenek viselkedni, azaz a 9 napkereket a 8 fogaskoszorú forgási irányával ellentétes irányba igyekeznek forgatni. Ezt azonban megakadályozza a 16 szabadonfütó kerék, ha a 111 csövet mint kerékagyat pillanatnyilag mozdulatlannak feltételezzük. A 9 napkereket tehát a 16 szabadonfütó kerék rögzíti, és a 13 bolygókeréktartó egy olyan sebességgel forog, amely a 9 napkerék nulla sebessége és a 2a bemeneti tengely, valamint a 8 fogaskoszorú forgási sebessége közé esik. A berendezés ekkor tehát lassítószerkezetként működik. Ha a forgási sebesség növekszik és a nyomaték változatlan marad, akkor elérünk egy olyan állapotot, amikor a 29 röpsúlyokra ható centrifugális erő a 26 támasztólap és a 27 mozgó lap között egy nagyobb tengelyirányú szorítóerőt okoz, mint a Pác tengelyirányú erő, és ez a 27 mozgó lapot a 26 támasztólap felé nyomja, létrehozva így a tengelyek közötti közvetlen kapcsolatot, amint azt a 1. ábra alsó része mutatja.

Amikor a 18 tengelykapcsoló zárva van, a fogaskerekek már nem dolgoznak, vagyis már semmilyen erőt nem továbbítanak, és így nem keletkezik semmilyen tengelyirányú erő sem. Ennek megfelelően, a centrifugális erőből származó tengelyirányú erő teljes egészében a 26 támasztólap és a 27 mozgó lap összeszorítását végzi.

Ugyanakkor olyan helyzet is előfordulhat, hogy a 2a bemeneti tengely forgási sebessége annyira csökken, és/vagy az átadott nyomaték annyira megnő, hogy a 18 tengelykapcsolóban a 29 röpsúlyok már nem biztosítanak a nyomaték átviteléhez elegendő szorítóerőt. Ebben az esetben a 18 tengelykapcsoló csúszni kezd. A 9 napkerék sebessége addig csökken, míg meg nem áll. A 16 szabadonfütó kerék rögzíti a napkereket, és ismét érvényesül a tengelykapcsolót nyitó Pác tengelyirányú erő a fogaskerekeken oly módon, hogy a berendezés ezután ismét a 2. ábrával kapcsolatban leírtak szerint lassítószerkezetként működjön.

A 34 tányérrugó szerepe kettős. Egyrészt amikor az erőátviteli berendezés nyugalomban van, zárja a tengelykapcsolót, és így mechanikus kapcsolatot létesít a berendezés bemenete és kimenete között. így az álló járművet rögzíti a motor, ha az maga is áll.

Másrészt a 34 tányérrugó lehetővé teszi, hogy a berendezés közvetlen kapcsolatot létesítsen viszonylag alacsony sebességek esetén is, amikor a sebességgel négyzetesen arányos centrifügális erő olyan kicsi, hogy a legkisebb átadandó nyomaték is a gyakorlatban nemkívánatos módon a lassítószerkezetként való működés fenntartását vagy fellépését idézné elő.

HU 218 770 Β

Alii cső mint kerékagy össze van kötve egy 38 tengelykapcsoló 37 forgórészével.

Amint azt a 3. és 4. ábrák mutatják, a 38 tengelykapcsolót egy fogaskerék-szivattyús hidraulikus tengelykapcsoló berendezés képezi, amelynek a 37 forgórésze egy, a 12 tengely körül elfordulóan felszerelt napkerék, és amely ugyancsak a 12 tengely körül egyenletesen elosztott, azzal párhuzamos tengelyű nyolc 39 bolygókerékkel van fogaskerék-kapcsolatban. A 37 forgórész minden 39 bolygókerékkel egy fogaskerék-szivattyú típusú elemi hidraulikus szivattyút képez. Egy gyűrűs, U keresztmetszetű 50 burkolat, amelynek nyitott része a 12 tengely felé helyezkedik el, fedi a 37 forgórész peremét és magába zárja a 39 bolygókerekeket.

Az 50 burkolat magában foglal egy, a 4 házzal összeépített 127 nyúlványt és egy 49 fedlapot, amely a 127 nyúlványon szigetelt módon van rögzítve. A 49 fedlap kerülete mentén egy 123 belső felület van, amely 48 üregeket határoz meg a bolygókerekek számára. A 123 belső felület folyadékzáró módon kapcsolódik a 37 forgórész fogainak 124 csúcsaihoz és a 39 bolygókerekek fogainak 126 csúcsaihoz, kivéve a fogak 130 kapcsolódási szakaszát. A 49 fedlapnak egyébként van egy 128 válla, amely folyadékzáró kapcsolatban van a 37 forgórész egyik oldalával, annak teljes kerülete mentén, és a 39 bolygókerekek megfelelő oldalaival.

így a 49 fedlap folyadékzáró módon zárja a 37 forgórész és a 39 bolygókerekek egyik tengelyirányú véglapján a fogak közötti nyílásokat, és ugyancsak zárja folyadékzáró módon ugyanezen nyílásokat a kerekek kerülete mentén azokon a szakaszokon, ahol a fogak nem kapcsolódnak egymásba. A 49 fedlapban 116 tengelyek vannak elrendezve, amelyek elfordulóan rögzítik a 39 bolygókerekeket.

Egyrészt a 127 nyúlvány és a 37 forgórész között, másrészt a 127 nyúlvány és a 39 bolygókerekek között egy 40 elosztógyűrű van beépítve, amely egy körgyűrű alakú lemez, és közvetlenül érintkezik a 37 forgórészhez és a 39 bolygókerekekhez.

A 40 elosztógyűrűn minden 39 bolygókerékhez egy 121 nyílás tartozik, amelyek a 37 forgórész fogai közötti néhány nyílással vannak összeköttetésben. A 121 nyílásokon kívüli felületeken a 40 elosztógyűrűnek a 37 forgórésszel és a 39 bolygókerekekkel szemben egy 132 sík felülete van, amely folyadékzáró szigetelést biztosít a 37 forgórész és a 39 bolygókerekek vele határos felületein, oly módon, hogy szigetelőén lezárja a 37 forgórész és a 39 bolygókerekek fogai közötti nyílásokat. így a fogaskerekek fogai közötti nyílások folyadékzáró módon le vannak zárva minden oldalról, kivéve ahol összeköttetésben vannak a 121 nyílással, vagy ahol a 130 kapcsolódási szakaszon egymással fogaskerék-kapcsolatban vannak. A 39 bolygókerekek a 49 fedlap 128 válla és a 40 elosztógyűrű 132 sík felülete közé vannak tengelyirányban beépítve. A 40 elosztógyűrű úgy van rögzítve a 49 fedlapban, hogy elfordulhat a 12 tengely körül a 4 házhoz, a 49 fedlaphoz és a 37 forgórészhez képest.

A 40 elosztógyűrű így a 12 tengely körül elfordulva, felvehet egy, a tengelykapcsolót felszabadító helyzetet, amely a 3. ábra felső részén van ábrázolva, és amelyben minden 121 nyílás összeköti az elemi hidraulikus szivattyúk 129 szívott zónáját egy 131 nyomott zónával. A fogaskerék-szivattyúk esetében ismert módon a 129 szívott zóna megfelel annak a zónának, ahol a 37 forgórész fogai és a megfelelő 39 bolygókerék fogai szétválnak egymástól, és a 131 nyomott zóna megfelel annak a zónának, ahol a 37 forgórész fogai és a megfelelő 39 bolygókerék fogai kezdenek egymással összekapcsolódni, a 3. ábrán nyilakkal jelölt forgási irányokat figyelembe véve. A 129 szívott zónák és a 131 nyomott zónák tehát a 130 kapcsolódási szakasz két végén helyezkednek el. Abban a helyzetben, amikor a tengelykapcsoló fel van szabadítva, minden szivattyú nyomott zónája kapcsolatban van szívott zónájával a hozzájuk csatlakozó 121 nyílás közbeiktatásával, és gyakorlatilag nincsen terhelés alatt, ugyanis az olaj szabadon áramlik a nyomott zónából a 121 nyílásba, majd ugyanebből a 121 nyílásból a szívott zónába anélkül, hogy a 121 nyílás által meghatározott úton kívül más utat kellene befutnia. így a 37 forgórész ellenállás nélkül tud forogni az erőátviteli berendezés 4 házával összeépített 50 burkolathoz képest.

A 40 elosztógyűrűnek egy maximálisan megengedett C_A szöggel való elfordításával a 121 nyílásokat a tengelykapcsolót felszabadító helyzetből egy, a tengelykapcsolót záró helyzetbe lehet vezetni, amint a 3. ábra mutatja, amelyben a 121 nyílások már nincsenek összeköttetésben a 37 forgórész és a 39 bolygókerekek azon fogai közötti nyílásokkal, amelyek a 131 nyomott zónában vannak.

Zárt helyzetben minden elemi hidraulikus szivattyú rögzítve van, és ez rögzíti a 37 forgórészt, eltekintve a szigetelési hiba miatt esetleg előforduló kis forgástól.

A fentiekben leírt két szélső helyzet között a 40 elosztógyűrű bármely közbenső helyzetet felvehet, amelyek kisebb vagy nagyobb fékezőhatásnak felelnek meg, amely azonban sohasem állítja meg teljesen a 37 forgórésszel összeépített 111 csőből kialakított kerékagyat.

Az ábrázolt megvalósítási formában a 40 elosztógyűrű viszonylag vékony, és a 121 nyílások átmenőnyílások. A 40 elosztógyűrűn, a 127 nyúlvány felé eső oldalán egy 133 sík felület van, amely folyadékot szigetelőén érintkezik a 127 nyúlvány megfelelő 134 sík felületével azért, hogy szigetelő módon zárja a 121 nyílásokat a fogaskerekekkel szemben lévő oldalon.

Az 1. ábrán vázlatosan ábrázolt 40 elosztógyűrű fel van szerelve egy 136 vezérlőnyelvvel, amely kerülete mentén kapcsolódik hozzá. A gyakorlatban a 136 vezérlőnyelv össze lehet kötve egy kézi vagy automatikus vezérlőrendszerrel, amellyel folyamatosan mozgásba lehet hozni a járművet.

Az erőátviteli berendezés általános működése a következők szerinti.

Amikor a jármű és a motor áll, a differenciálmű nyugalomban van az 1. ábra felső részén bemutatott helyzetben, azaz a 34 tányérrugó hatásának köszönhetően közvetlen kapcsolat valósul meg oly módon, hogy a 18 tengelykapcsoló a 38 tengelykapcsoló állapotától függetlenül összeköti a 2a bemeneti tengelyt és a 2b kimeneti tengelyt.

HU 218 770 Β

A motor beindítása előtt, mivel a járműnek álló helyzetben kell maradnia, a 40 elosztógyűrűt a tengelykapcsolót felszabadító helyzetébe állítjuk (a 3. ábra felső része), és egy 138 forgó illesztésű csatlakozóvezeték útján egy 137 gyűrűs dugattyút táplálunk (2. ábra), amely a 13 bolygókeréktartó és a 20 ház között működik, és nyitja a tengelykapcsolót a 34 tányérrugó nyomásával szemben. A rajz egyszerűsítése céljából a 137 gyűrűs dugattyú nincsen ábrázolva az 1. ábrán. Ezt csak a 34 tányérrugó jelenléte miatt szükséges ábrázolni, mivel az maga is egy nem feltétlenül szükséges tökéletesítés részét képezi. Amikor a 137 gyűrűs dugattyú nyomás alatt van és a 40 elosztógyűrű a szétkapcsolt állapotnak megfelelő helyzetben van, akkor a 2a bemeneti tengely hajtja a 8 fogaskoszorút és ez a 9 napkerék ellenkező irányú forgását vonja magával, mert a 13 bolygókeréktartót az álló jármű rögzíti. A 9 napkerék ellenkező irányú forgását aló szabadonfutó kerék átviszi a 38 tengelykapcsoló 37 forgórészére, amelynek a forgását a tengelykapcsolót felszabadító helyzetben lévő 40 elosztógyűrű megengedi. Ez megvalósít egy üresjárati állapotot, vagyis a 2a bemeneti tengely és a 2b kimeneti tengely szétkapcsolását, amikor a jármű áll (a 2b kimeneti tengely mozdulatlan), miközben a 2a bemeneti tengely forog. A 38 tengelykapcsoló ezen funkciójának köszönhető, hogy nem szükséges hagyományos tengelykapcsolót vagy nyomatékváltót szerelni a jármű motorja és az erőátviteli berendezés 2a bemeneti tengelye közé. A 2b kimeneti tengely fokozatos mozgásba hozására a 40 elosztógyűrűt fokozatosan összekapcsolási helyzetbe állítjuk, és így fékezzük a 37 forgórészt a 121 nyílásokban áramló olaj növekvő teherfelvétele útján. Ezt kézi vagy automatikus vezérlőszerkezetekkel is meg lehet valósítani.

Ez fokozatosan a teljes megállásig fékezi a kerékagyat képező 111 csövet, és vele együtt a 9 napkereket majd fokozatosan forgásba hozza a 13 bolygókeréktartót és így a 2b kimeneti tengelyt. Ebben a helyzetben a 137 gyűrűs dugattyúban meg lehet szüntetni a nyomást, és a továbbiakban az erőátviteli berendezés közvetlen kapcsolatú erőátviteli berendezésként vagy lassítószerkezetként működik a fent leírtak szerinti módon.

Amikor a 38 tengelykapcsoló nyitott állapotban van, akkor minden elemi hidraulikus szivattyúban a viszonylag nagy mennyiségű olaj csak egy nagyon rövid utat fut be a 121 nyílásokon keresztül, a fogaskerekek fogai között megtett úton kívül.

A találmány semmiképpen nem korlátozódik a leírt és bemutatott megvalósítási formára. A 18 tengelykapcsolót a leírtaktól eltérően bármilyen más módon lehet vezérelni, például kézi erővel, vagy egy elektronikus vagy hidraulikus vezérlőkörrel irányított dugattyúval.

A 38 tengelykapcsoló kivitele különböző lehet, például két elosztógyűrűt lehet alkalmazni, egyet-egyet a forgórész és a bolygókerekek mindkét oldalán, hogy felszabadított helyzetében az olaj még könnyebben áramolhasson.

A 40 elosztógyűrű oldalán a burkolat, azaz a bemutatott példában a 127 nyúlvány kisebb is lehet, vagyis el lehet hagyni a 121 nyílások lehetséges helyén túlnyúló részeket.

Lehetne csak egyetlen bolygókereket alkalmazni, például egy, az átló szerinti ellentétes oldalon alkalmazott ellensúly beépítése mellett.

A nyomott zónák szigetelése érdekében minden nyílást el lehet tolni a hozzá tartozó szívott zónához képest. Ebben az esetben a nyomott zóna és a hozzá tartozó nyílás együtt van szigetelve, azonban az eredmény ugyanaz marad, kivéve ha sok a magas nyomású hidraulikus folyadék alkalmazása esetén egyébként gyakori szigetelési hiba.

A 121 nyílások egymással összeköttetésben lehetnek.

Claims (10)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Hidraulikus tengelykapcsoló berendezés, amely magában foglal egy burkolatban (50) elfordulóan felszerelt, legalább egy bolygókerékkel (39) fogaskerék-kapcsolatban lévő belső forgórészt (37) úgy, hogy minden bolygókerék a burkolattal egy hidraulikus szivattyút képez, amelyben a belső forgórész (37) és minden bolygókerék (39) közötti kapcsolódási szakasz (130) mindkét oldalán a hidraulikus folyadéknak egy nyomott zónája (131) és egy szívott zónája (129) van, valamint minden szivattyú nyomott zónájából (131) kiinduló hidraulikafolyadék áramlását váltakozva nyitó és záró elosztószerkezeteket, azzal jellemezve, hogy az elosztó szerkezetek magukban foglalnak egy üreges, egyik oldalával minden bolygókerékkel (39) határos szerkezeti elemet, és hogy ez a szerkezeti elem elmozdítható egy nyitott helyzet, amelyben az üregein keresztül közvetlen kapcsolatot hoz létre a nyomott zónák (131) és a szívott zónák (129) között, valamint egy zárt, a tengelykapcsoló összekapcsolt állapotát jelentő helyzet között, amelyben minden bolygókerékhez (39) tartozó két nyomott zóna (131) és szívott zóna (129) közül legalább az egyiket zárja.
2. 2. Egy legalább kétfokozatú és fokozatos indítást biztosító erőátviteli berendezés, amely magában foglal egy fokozatos tengelykapcsoló (38) berendezést és egy differenciálművet (1), amelyben bemeneti szerkezeti elem, kimeneti szerkezeti elem, valamint egy szabadonfutó kerék (16) közbeiktatásával egy kerékagyat képező csővel (111) összekötött támasztóelem van, hogy váltakozva működtesse a differenciálművet az erőátviteli berendezés első sebességi fokozata szerint, amikor a megtámasztó szerkezeti elem a szabadonfutó kerék (16) által meg nem engedett irányban igyekszik forogni a kerékagyat képező csőhöz (111) képest és az erőátviteli berendezés második sebességi fokozata szerint, amikor a megtámasztó szerkezeti elem a szabadonfutó kerék (16) által megengedett irányban forog a kerékagyat képező csőhöz (111) képest, azzal jellemezve, hogy a tengelykapcsoló (38) berendezés működése tekintetében a kerékagyat képező cső (111) és az erőátviteli berendezés egy háza (4) közé van szerelve, és magában foglal egy burkolatban (50) elfordulóan felszerelt legalább egy

   HU 218 770 Β bolygókerékkel (39) fogaskerék-kapcsolatban lévő forgórészt (37) úgy, hogy az minden bolygókerékkel és a burkolattal egy hidraulikus szivattyút képez, amelyben a belső forgórész (37) és minden bolygókerék (39) közötti kapcsolódási szakasz (130) mindkét oldalán a hidraulikafolyadéknak egy nyomott zónája (131) és egy szívott zónája (129) van, és tartalmaz egy minden bolygókerék (39) egyik oldalával határos mozgó, üreges szerkezeti elemet, és hogy ez a szerkezeti elem mozog egy nyitott helyzet, amelyben üreges kiképzésének köszönhetően közvetlen kapcsolatot hoz létre a nyomott zónákat (131) és a szívott zónákat (129) összekötve, valamint egy zárt, a tengelykapcsoló összekapcsolt állapotát jelentő helyzet között, amelyben minden bolygókerékhez (39) tartozó két nyomott zóna (131) és szívott zóna (129) közül legalább az egyiket zárja.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az üreges szerkezeti elem a forgórész (37) tengelye (12) körül elfordulóan van felszerelve, és a nyitási, valamint zárási helyzete között mozog.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, amelyben több bolygókerék van elrendezve, azzal jellemezve, hogy egy üreges szerkezeti elem több nyílást (121) foglal magában, és amikor a féket felszabadító helyzetben van, ezen nyílások mindegyike kapcsolatban van ugyanannak a megfelelő elemi hidraulikus szivattyúnak a nyomott zónájával (131) és a szívott zónájával (129).
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, amelyben a forgórész (37) és a bolygókerekek (39) tengelyei párhuzamosak egymással, azzal jellemezve, hogy a mozgó üreges szerkezeti elem síklemez alakú.
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a mozgó üreges szerkezeti elem egy, a forgórész (37) tengelye (12) körül elrendezett gyűrű.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a mozgó üreges szerkezeti elemnek az a mechanikai funkciója, hogy tengelyirányban rögzítse a bolygókerekeket saját maga és a vele szemben lévő, a burkolathoz (50) tartozó váll (128) között.
8. 8. A 6. igénypont szerinti tengelykapcsoló berendezés, azzal jellemezve, hogy a mozgó üreges szerkezeti elemet képező gyűrű folyadékot tömítő módon kapcsolódik a forgórészhez (37), oly módon, hogy folyadékot tömítő módon zárja a forgórész fogai közötti nyílásokat ott, ahol azok eltávolodtak a nyílásoktól (121).
9. 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a burkolat (50) minden bolygókerék helyén legalább a bolygókereket (39) és a mozgó üreges szerkezeti elemet U alakban veszi körül.
10. 10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy legalább egy nyílás (121) keresztezi a mozgó üreges szerkezeti elemet, és hogy annak egyik sík felülete (133), amelyik a forgórésszel (37) szembeni oldalán helyezkedik el, folyadékot tömítő módon érintkezik a burkolat (50) sík felületével (134) legalább a nyílások (121) körül.