PL175801B1 - Przekładnia o zmiennym bezstopniowym przełożeniu z regulacją momentu obrotowego - Google Patents

Abstract

1. Przekladnia o zmiennym bezstopniowym prze lozeniu z regulacja momentu obrotowego, z tasma i klinowym kolem pasowym posiadajaca elementy re- gulacyjne obslugiwane przez operatora, element zmiany przelozenia zawierajacy co najmniej jedna tasme napedzana przez dwa zespoly kól pasowych o równoleglych i zarazem niezaleznych osiach obrotu usytuowanych we wspólnej promieniowej plaszczyznie, przy czym kazdy zespól kól pasowych zawiera waly i dwa zainstalowane na nich pasowe kola klinowe oraz osiowy odstep pomiedzy pasowymi ko- lami klinowymi jest zmienny, ponadto przekladnia posiada polaczenie reagujace na moment obrotowy, usytuowane pomiedzy co najmniej jednym zespolem kól pasowych i jego walem oraz posiada elementy generujace w zespole osiowym sile osiowa zalezna od momentu obrotowego przenoszonego przez zespól kól pasowych i dociazajace elementy dociskajace kli- nowe kola pasowe do siebie, znamienna tym, ze reagujace na moment obrotowy polaczenie umiesz- czone na co najmniej jednym z walów (5,9) zawiera usytuowane pomiedzy tym walem (5,9) a umieszczo- nym na nim kolem pasowym (3,4,7, 8 ) polaczenie sru- bowo-kulkowe ( 2 1, 2 2). (1 1 )175801 ( 1 3 ) B1 (51) IntCl6: F16H 61/00 B60K 41/12 F16H 59/00 P L 1 7 5 7 8 0 1 F ig 2 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest przekładnia o zmiennym bezstopniowym przełożeniu z regulacją momentu obrotowego.

Znane są przekładnie o zmiennym bezstopniowym przełożeniu, a zwłaszcza elementy zmiany przełożenia, wariatory, przekładni o zmiennym bezstopniowym przełożeniu taśmowokołowym. W tego typu przekładniach o zmiennym bezstopniowym przełożeniu ciągła i zasadniczo niesprężysta taśma, zazwyczaj w ogólnej formie pasa lub łańcucha przechodzi przez dwa zespoły kół zębatych obracające się na równoległych, ale oddzielnych osiach we wspólnej płaszczyźnie promieniowej względem tych dwóch osi. Szerokość taśmy nie ulega zmianie, a dwa klinowe koła pasowe każdego zespołu koła pasowego są współosiowe, natomiast osiowy odstęp między nimi może być zmieniany co pociąga za sobą tym samym zmianę promienia pasa na jego styku z zespołem koła pasowego. Jeżeli klinowe koła pasowe pierwszego z dwóch zespołów odsuną się od siebie osiowo powodując tym samym zmniejszenie promienia styku taśmy, to klinowe koła pasowe drugiego zespołu muszą się do siebie przybliżyć, aby spowodować zwiększenie promienia i utrzymanie tym samym naprężenia taśmy. Jeżeli jednocześnie przyjmie się, że pierwszy i drugi zespół są elementami elementu zmiany przełożenia odpowiednio oddającym i pobierającymi napęd to stopień przełożenia maleje. Jeśli natomiast klinowe koła pasowe pierwszego zespołu dosunęłyby się osiowo do siebie, a drugiego zespołu odsunęły od siebie, przełożenie wzrosłoby. Przez cały czas pracy klinowe koła pasowe obydwu zespołów muszą być oczywiście dociskane osiowo do siebie z siłą, która będzie na tyle duża, aby wytworzyć dostateczne tarcie między kołem pasowym i pasem dla uzyskania wymaganej trakcji. Na ogół jedno klinowe koło pasowe każdego zespołu koła pasowego jest przymocowane na stałe do swojego wału, podczas gdy drugie jest połączone z wałem przesuwnie za pomocą osiowych wypustów, a powierzchnia czołowa klinowego, koła pasowego odsuniętego od pasa tworzy powierzchnię czołową tłoka przesuwającego się w cylindrze połączonym ze źródłem płynu znajdującego się pod ciśnieniem hydraulicznym, który wytwarza wymagane obciążenie osiowe. Oczywiste będzie, że jeśli jedno klinowe koło pasowe każdego zespołu koła pasowego jest zamocowane na stałe, a drugie jest ruchome, to każdej zmianie przełożenia musi towarzyszyć niewielkie przesunięcie osiowe pasa względem każdego zespołu koła pasowego. Środki pozwalające uniknąć negatywnych skutków tego zjawiska znane są dobrze fachowcom, w tym osiowa zmiana układu obu klinowych kół pasowych, stałego i przesuwnego, między obydwu zespołami kół pasowych tak, aby kierunek przesunięcia osiowego pasa na zespole, w którym następuje zbliżenie klinowych kół pasowych, było kompensowane przez odpowiednie przesunięcie pasa na drugim zespole, w którym klinowe koła pasowe odsuwają się od siebie.

W znanych mechanizmach zmiany przełożenia tego typu operator zwyczajowo zmienia zadane przełożenie za pomocą tego, co w stanie techniki przyjęło się nazywać regulacją przełożenia, to znaczy bezpośredniego sterowania hydraulicznymi regulatorami dwóch przesuwnych klinowych kół pasowych, aby spowodować, by koła należące do jednego zespołu wykonały wstępnie ustalony ruch odsuwający je od siebie, a koła drugiego zespołu wykonały

175 801 względny wstępnie ustalony ruch łącznie, przy jednoczesnym utrzymaniu dostatecznego obciążenia osiowego na obu zespołach kół pasowych w celu utrzymania wymaganego tarcia między pasem i. klinowym kołem pasowym. Najnowsze badania w dziedzinie techniki związanej z przekładniami o zmiennym bezstopniowym przełożeniu z bieżnią typu toroidalnego o trakcji tocznej wykazały natomiast zalety tak zwanej regulacji momentu przy której operator wciskając pedał przyspieszenia lub inny element regulacyjny uzyskuje określony napędowy moment obrotowy przyłożony do mechanizmu zmiany przełożenia bądź za pośrednictwem wału napędowego (to znaczy obciążenia momentem obrotowym silnika), lub za pośrednictwem określonej mocy oddanej wałowi napędzanemu. Przykłady systemu regulacji przekładami o zmiennym bezstopniowym przełożeniu tego typu oraz przekładami z bieżnią toroidalną idealnie nadającej się do takiej regulacji można znaleźć odpowiednio w patentach WO 93/21031 i EP-B- 0444086.

Przedstawiano również propozycje wprowadzenia pewnych elementów regulacji momentu obrotowego do przekładni o zmiennym bezstopniowym przełożeniu, w których mechanizm zmiany przełożenia jest mechanizmem taśmowo-kołowym. Jedną z takich propozycji zamieszczono w opracowaniu 730003 zatytułowanym Równania konstrukcyjne dla przekładni z pasem klinowym o zmiennym przełożeniu z regulowaną prędkością i regulowanym momentem obrotowym zaprezentowanym na Międzynarodowym Kongresie Techniki Samochodowej w Detroit, Michigan w styczniu 1973. W mechanizmie zmiany przełożenia opisanym w tej propozycji jedne z dwóch zespołów kół pasowych wykazuje pewne możliwości reakcji na moment obrotowy dzięki zdolności jednego z klinowych kół pasowych do spiralnego przemieszczania się względem wału, na którym jest zainstalowane, podczas gdy drugi zespół kół pasowych reaguje nie na moment obrotowy, a na doprowadzaną prędkość. Opracowanie proponuje zastosowanie takiej przekładni o zmiennym bezstopniowym przełożeniu w pewnych specjalistycznych pojazdach jak pojazdy śniegowe. Należy jednak zwrócić uwagę, że o ile sterowanie takim pojazdem przez jego kierowcę byłoby bezpośrednio powiązane - za pośrednictwem pedału przyspieszenia - z ruchami przepustnicy pojazdu, to cytowane opracowanie nie podaje żadnej informacji, że względne ruchy klinowych kół pasowych obydwu zespołów kół powinny być bezpośrednio sterowane lub powiązane ze sterowaniem realizowanym przez kierowcę. Efektem jest przekładnia o zmiennym bezstopniowym przełożeniu o ograniczonej sterowności ponieważ dla dowolnego obciążenia mocą doprowadzoną, to znaczy iloczynem prędkości wejściowej i wejściowego momentu obrotowego, jest, w granicach przełożenia mechanizmu zmiany przełożenia, zwykłą kombinacją równowagi prędkości wejściowej i wejściowego momentu obrotowego. Przekładnia o zmiennym bezstopniowym przełożeniu z taką ograniczoną sterownością nie spełnia wymagań nowoczesnego pojazdu drogowego. Inne ograniczenie mechanizmu zmiany przełożenia opisanego w tym opracowaniu polega na jego nieprzydatności do wykorzystania w przekładniach o zmiennym bezstopniowym przełożeniu tego typu, obecnie coraz bardziej potrzebnych dla praktycznego zastosowania w pojazdach samochodowych, w których zakres roboczy jest rozszerzony poprzez stworzenie warunków pracy w więcej niż jednym trybie, w każdym z których mechanizm zmiany przełożenia funkcjonuje od jednego krańca swojego zakresu przełożeń do drugiego. W tego typu wielotrybowych konstrukcjach moc zazwyczaj jest zawracana poprzez mechanizm zmiany przełożenia w ramach jednego zakresu tego trybu roboczego, w którym wydajność mechanizmu i moc wejściowa funkcjonująjako dwa sygnały wejściowe do przekładni planetarnej i przy pewnej wartości przełożenia uzyskiwany jest warunek tak zwanego neutralnego zazębienia, gdy cała przekazana moc jest zawracana tak, że moc oddawaną przekładni jest ustalona, a tym samym pojazd jest nieruchomy. W przypadku większości przekładni samochodowych, które są wyposażone w taki system recyrkulacji mocy, potrzebne jest praktycznie, aby mechanizm zmiany przełożenia wyszukiwał położenia zazębienia neutralnego, gdy na przykład silnik zostaje uruchomiony i uzyskuje prędkość na biegu jałowym wówczas, gdy pojazd jeszcze się nie porusza. Opracowanie nie zawiera informacji na temat możliwości systemu recyrkulacji mocy, w którym można uzyskać położenie zazębienia neutralnego i w przypadku braku polecenia ze strony operatora opisany mechanizm zmiany przełożenia po prostu poszukuje skrajnej wartości swojego zakresu przełożeń.

Przekładnia o zmiennym bezstopniowym przełożeniu według obecnego wynalazku powinna się również różnić od typu przedstawionego w opisie US-A-5217412. Jak stwierdzono

175 801 wielokrotnie w tym opisie, dotyczy on przekładni, w której operator wybiera określone przełożenie mechanizmu zmiany przełożenia i zmiany momentu obrotowego nie będą miały żadnego bezpośredniego wpływu na to przełożenie.

W przypadku obecnego wynalazku nie ma żadnego sterowania przełożeniem: poprzez siłę nacisku na pedał przyspieszenia lub inny element sterujący operator wybiera określony moment obrotowy na jednym lub drugim wale mechanizmu zmiany przełożenia i ten moment obrotowy będzie utrzymywany w granicach roboczych nawet, jeżeli zmieni się przełożenie. Od dokumentu US-A- 5217412 wynalazek odróżnia ponadto fakt, że w celu skutecznego sterowania momentem obrotowym dla połączenia między co najmniej jednym z zespołów kół pasowych i jego wałem pożądane jest wytworzenie siły uzależnionej od momentu obrotowego na wale zarówno pod względem wielkości jak i kierunku. W opisie US-A-5217412 jedyne reagujące na moment obrotowy połączenie (pozycja 24) znajduje się między dwoma odcinkami wału jednego z kół pasowych. Gdy funkcjonuje ono w taki sposób, aby zareagować na moment obrotowy, nie jest wytwarzana i przykładana żadna bezpośrednio powiązana z nim siła osiowa, która wprawiałaby we względny ruch klinowe koła pasowe.

Cechą odnoszącą się zazwyczaj do pasowych przekładni o zmiennym bezstopniowym przełożeniu, które są w stanie zapewnić sterowanie momentem obrotowym jest to, że ilekroć między zespołem koła pasowego i jego wałem występuje połączenie reagujące na moment obrotowy, aby umożliwić ruch między kołem pasowym i wałem i wytworzyć siłę między kołem pasowym i wałem, która zależy od wielkości i kierunku tego momentu obrotowego, wówczas, za każdym razem gdy ów wał przenosi moment obrotowy na pas, reakcja połączenia powoduje powstanie siły działającej w kierunku rozdzielenia klinowych kół pasowych, a ilekroć na ów wał przenoszony jest moment obrotowy z pasa, odpowiednia siła działa w kierunku odsunięcia od siebie klinowych kół pasowych.

Temat obecnego wynalazku ma więc odróżniać się od również od przekładni o zmiennym bezstopniowym przełożeniu typu pasowego przedstawionej w opisie US-A-5173084, w której występuje potencjalnie reagujące na moment obrotowy połączenie między każdym zespołem koła pasowego i wałem. W US-A-5173084 działanie dwóch potencj alnie reagujących na moment obrotowy połączeń między zespołami kół zębatych i ich odpowiednimi wałami jest jednak inne. Siły powiązane z momentem obrotowym wytworzone na tych dwóch połączeniach działają jednocześnie na obydwa zespoły kół pasowych próbując dosunąć je do siebie ilekroć siła czynna jest doprowadzana z wejściowego wału na zdawczy wał lub odsunąć je od siebie wówczas, gdy kierunek działania siły czynnej zostaje odwrócony. Jak wyjaśniono obszernie w dalszej części opisu, (na przykład kolumna 5, wiersze od 23 do 32), ma to na celu uproszczenie i/lub obniżenie wydajności pompy hydraulicznej. W przypadku przekładni o zmiennym bezstopniowym przełożeniu według tego opisu nie ma możliwości zapewnienia regulacji momentu obrotowego, jak również opis nie zawiera informacji na temat możliwości, nie wspominając, już o zaletach, jakiegokolwiek sterowania momentem obrotowym. Należy również zwrócić szczególną uwagę, że działanie połączeń reagujących na moment obrotowy opisanych w US-A-5173084, podobnych do przedstawionych we wspomnianym już opracowaniu 730003, nie pozwoliłoby ich zastosować w przekładniach o zmiennym bezstopniowym przełożeniu o wielotrybowym działaniu, w których w pewnych okolicznościach wymagany jest mechanizm zmiany przełożenia na przykład na biegu jałowym - by mógł on wyszukać położenie biegu neutralnego.

Obecny wynalazek wynika z tego iż zdano sobie sprawę, w jaki sposób przekładnia o zmiennym bezstopniowym przełożeniu typu kołowo - pasowego może być usprawniona poprzez wprowadzenie do niej regulacji momentu obrotowego w takim stopniu, a w jakim wymaga tego nowoczesny pojazd samojezdny, która to regulacjajest bardziej porównywalna z możliwościami regulacji we wspomnianych już przekładnich o zmiennym bezstopniowym przełożeniu z bieżnią toroidalną.

Przekładnia o zmiennym bezstopniowym przełożeniu z regulacją momentu obrotowego, z taśmą i klinowym kołem pasowym posiadająca elementy regulacyjne obsługiwane przez operatora, element zmiany przełożenia zawierający co najmniej jedną taśmę napędzaną przez dwa zespoły kół pasowych o równoległych i zarazem niezależnych osiach obrotu usytuowanych we wspólnej promieniowej płaszczyźnie, przy czym każdy zespół kół pasowych zawiera wały i

175 801 dwa zainstalowane na nich pasowe koła klinowe oraz osiowy odstęp pomiędzy pasowymi kołami klinowymi jest zmienny, ponadto przekładnia posiada połączenie reagujące na moment obrotowy, usytuowane pomiędzy co najmniej jednym zespołem kół pasowych i jego wałem oraz posiada elementy generujące w zespole osiowym siłę osiową zależną od momentu obrotowego przenoszonego przez zespół kół pasowych i dociążające elementy dociskające klinowe koła pasowe do siebie, charakteryzuje się według wynalazku tym, że reagujące na moment obrotowy połączenie umieszczone na co najmniej jednym z wałów zawiera usytuowane pomiędzy tym wałem, a umieszczonym na nim kołem pasowym połączenie śrubowo-kulkowe.

Korzystnie połączenie śrubowo-kulkowe rozciąga się w kierunku osiowym i obwodowym.

Korzystnie połączenie śrubowo-kulkowe ma kształt linii spiralnej.

Korzystnie dwa klinowe koła pasowe zespołu kół pasowych zawierają elementy stanowiące zderzaki końcowe ograniczające ich przesunięcie osiowe.

Korzystnie oba koła pasowe w zespole kół pasowych posiadąjąmechanizmy śrubowo-kulkowe rozciągające się w przeciwnych kierunkach.

Korzystnie przekładnia posiada hydrauliczne dociążające obciążeniem końcowym elementy.

Korzystnie przekładnia posiada zawór podnoszący i obniżający obciążenie końcowe, połączony hydraulicznie z klinowymi kołami pasowymi.

Korzystnie przekładnia posiada zderzak końcowy zabezpieczający taśmę, usytuowany na co najmniej jednym wale.

Korzystnie zderzak końcowy posiada pierścień usytuowany pomiędzy klinowymi kołami pasowymi i osadzony obrotowo na odpowiednim wale zespołu kół zębatych.

Korzystnie taśmę stanowi pas.

Korzystnie taśmę stanowi łańcuch.

Korzystnie przekładnia wyposażona jest w elementy recyrkulujące moc do mechanizmu zmiany przełożenia, usytuowane pomiędzy wałami.

Korzystnie hydrauliczne elementy dociążające posiadają pomiędzy sobą połączenia przepływu płynu utrzymujące jednakowe ciśnienie płynu wywierane na nie.

Korzystnie przekładnia posiada źródło napędu połączone zjedną z osi mechanizmu zmiany przełożenia a każde z reagujących na moment obrotowy połączeń jest ograniczone do drugiej osi mechanizmu zmiany przełożenia.

Korzystnie przekładnia posiada hydrauliczne elementy dociążające osadzone na każdej z osi i zawierające przewody płynowe połączone z tymi elementami dociążającymi utworzone wewnątrz wałów.

Korzystnie przekładnia posiada wałek napędowy i mechanizm napędowy oraz mechanizmy sprzęgłowe przełączające przekładnie przy czym wałek umocowany jest ruchomo względem obu osi obrotu mechanizmu zmiany przełożenia, a mechanizm napędowy i mechanizmy sprzęgłowe są osadzone współosiowo z wałkiem napędowym.

Korzystnie przekładnia posiada co najmniej dwie kombinacje połączeń taśmy/zespołów kół pasowych pomiędzy wałami i połączeniami śrubowo-kulkowymi wyrównawczymi momentu obrotowego.

Korzystnie przekładnia posiada oddzielne źródła napędu dla co najmniej jednego zespołu kół pasowych osadzonego w pierwszej osi mechanizmu zmiany przełożenia i co najmniej jednego zespołu kół pasowych osadzonego w drugiej osi mechanizmu zmiany przełożenia, wytwarzające dwie składowe siły obciążającej.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku na którym: fig. 1 przedstawia elementy składowe znanego mechanizmu zmiany przełożenia pasowo- kołowego w przekroju osiowym, fig. 2 - mechanizm zmiany przełożenia według obecnego wynalazku w przekroju osiowym z elementami składowymi obwodu sterowania hydraulicznego, fig. 3 - zasadnicze elementy składowe dwutrybowej przekładni o zmiennym bezstopniowym przełożeniu, w której zastosowano mechanizm zmiany przełożenia z fig. 2, fig. 4 - alternatywne rozwiązanie mechanizmu zmiany przełożenia fig. 5 - rysunek układu hydraulicznego mechanizmu zmiany przełożenia z fig. 6, fig. 6 - klinowe koła pasowe przekładni o zmiennym bezstopniowym przełożeniu z układem hydraulicznym z fig. 5 w przekroju, fig. 7 - inny

175 801 mechanizm zmiany przełożenia w przekroju osiowym, fig. 8 - układ hydrauliczny z mechanizmem zmiany przełożenia z fig. 7, fig. 9 i fig. 10 - inne mechanizmy zmiany przełożenia, fig. 11 układ hydrauliczny połączony z mechanizmami zmiany przełożenia 'z fig. 9 i fig. 10, fig. 12 - mechanizm zmiany przełożenia w przekroju podłużnym.

W całym opisie pokazane na rysunkach elementy spełniające podobną funkcję mogą być określane, na ile pozwala na to kontekst, tymi samymi oznaczeniami liczbowymi.

Figura 1 przedstawia znany mechanizm zmiany przełożenia, w którym elastyczny nierozciągalny pas lub łańcuch 1 o stałej szerokości przenosi napęd między pierwszym zespołem 2 koła pasowego składającym się z klinowych pasowych kół 3 i 4 oraz wału 5 i drugim zespołem 6 koła pasowego składającym się z klinowych pasowych kół 7 i 8 oraz wału 9. Wały 5 i 9 mogą obracać się odpowiednio wokół oddzielnych równoległych do siebie osi 10 i 11. Klinowe pasowe koła 3 i 7 osadzone są na stałe na swoich odpowiednich wałach, przy czym klinowe pasowe koło 4 jest osadzone na wale 5 za pomocą osiowych wielowypustów i ma możliwość pewnego względnego przesunięcia osiowego. Klinowe pasowe koło 8 jest podobnie osadzone za pomocą wielowypustów na wale 9 w punkcie 13. Klinowe pasowe koła 4 i 8 działają na zasadzie tłoków przemieszczających się odpowiednio w cylindrach hydraulicznych 15 i 16, przy czym cylindry połączone są za pośrednictwem sterującego zespołu 17 ze sterującym elementem 18 i źródłem 19 napędu hydraulicznego.

Przyjmując, że wały 5 i 9 są odpowiednio elementami zdawczym i wejściowym mechanizmu zmiany przełożenia, strzałki Tin, Nin 1 Nout przedstawiają odpowiednio zadany moment obrotowy, zadaną prędkość, wyjściowy moment obrotowy i wyjściową prędkość mechanizmu. Sterujący zespół 17 będzie wytwarzał w cylindrze 16 hydrauliczne ciśnienie Pt wystarczające dla utrzymania naprężenia pasa oraz ciśnienie Pt ± Pr w cylindrze 15, gdzie Pr stanowi przyrost zależny od wciśnięcia pedału 18, i powodujący w przypadku zwiększenia przybliżenie klinowych pasowych kół 3, 4, a tym samym zwiększenie przenoszonego przełożenia, w przypadku zmniejszenia odsunięcie ich od siebie i zmniejszenie przełożenia. Jednak w przypadku klinowych pasowych kół 3 i 7 przymocowanych odpowiednio na stałe do wałów 5 i 9 oraz klinowych pasowych kół 4 i 8 osadzonych na tych wałach w sposób zapewniający im tylko pewną swobodę ruchu osiowego, nie ma możliwości zmiany przełożenia w sytuacji braku ciśnienia hydraulicznego, przy którym każde z klinowych pasowych kół może przemieszczać się automatycznie, w reakcji na zmianę momentu obrotowego przekazywanego za pośrednictwem mechanizmu zmiany przełożenia. W związku z tym w takim układzie jest to nieodpowiednie dla przekładni o zmiennym bezstopniowym przełożeniu z jednym, dwoma lub większą ilością trybów roboczych, w której w co najmniej jednym z tych zakresów ma miejsce zawracanie mocy. W przypadku takiego mechanizmu zmiany przełożenia, ponieważ nie reaguje on na moment obrotowy, nie jest również łatwe oszacowanie optymalnej wielkości ciśnienia Pt, która powinna, z uwagi na trwałość i wydajność, być jak najmniejsza i odpowiadająca pracy pasa bez poślizgu.

Przy każdej zmianie sygnału sterującego z urządzenia sterującego 17, Pr ulega zmianie, gdy zespół 2 kół pasowych rozsuwa się lub zbliża, zespół 6 działa odwrotnie zapewniając w ten sposób, dzięki symetrycznemu usytuowaniu cylindrów 15 i 16, że środkowa linia 20 pasa 1 zasadniczo znajduje się cały czas w tej samej promieniowej płaszczyźnie względem wałów 5 i 9.

Przekładnia o zmiennym bezstopniowym przełożeniu według wynalazku posiada mechanizm zmiany przełożenia pokazany na fig. 2, w którym oba klinowe pasowe koła 3 i 4 zespołu 2 są osadzone na wale 5 za pomocą spiralnych wielowypustów, odpowiednio, 21 i 22, przy czym wielowypusty te są symetryczne, natomiast klinowe pasowe koła 7 i 8 zespołu 6 są osadzone na wale 9 za pomocą osiowych wielowypustów 23 i 24. Klinowe koła pasowe 3 i 7 są zainstalowane jako tłoki mogące poruszać się w cylindrach 25 i 26, a wnęki tłoków 15 i 25 są połączone ze sobą, podobnie jak wnęki cylindrów 16 i 26, i w związku z tym panuje w nich jednakowe ciśnienie hydrauliczne. Spiralne połączenie między klinowymi pasowymi kołami 3,4 i ich wałami 5 może być w praktyce wykonane za pomocą bieżni kulkowych i oznaczenie 27 wskazuje kulki. Ramiona spiral 21,22 muszą być dobrane tak, aby odpowiadały kierunkom obrotu wskazanym strzałkami Nm i Nout tak, że każdy moment obrotowy przekazywany między klinowym pasowym kołem i pasem powoduje powstanie proporcjonalnej siły osiowej zarówno na klinowym kole pasowym jak i wale, a każdy przyłożony moment obrotowy wywoła zmianę przeło8

175 801 żenią pociągającą za sobą zmniejszenie momentu obrotowego. Jak pokazano na fig. 1 sterowanie mechanizmu zmiany przełożenia będzie realizowane przez uruchomienie elementu 18 za pośrednictwem sterującego hydraulicznego zespołu 17, ale w tym momencie oddzielne pompy 30, 31 dostarczają płyn hydrauliczny do dwóch zespołów 2 i 6 kół pasowych. Pompa 30 dostarcza płyn do cylindrów 15 i 25 zespołu 2 przez wlotowe otwory 32, a pompa 31 dostarcza płyn do cylindrów 16 i 26 zespołu 6 przez wlotowe otwory 33. Płyn następnie wypływa z cylindrów zespołów 2 i 6 przez wylotowe otwory, odpowiednio, 34 i 35, a stamtąd przez regulacyjne zawory 36 i 37 do spustu 38. Główną funkcją dodatkowego zaworu 39 o zmiennym oporze usytuowanego między zaworami 36,37 i spustem 38, również sterowanego przez zespół 17, jest zadawanie w cylindrach podstawowej wartości Pt ciśnienia, która będzie przez cały czas wystarczająca dla utrzymania dostatecznej przyczepności między klinowymi pasowymi kołami i pasem podczas przenoszenia napędu. Ilekroć warunki pędne są takie, że napęd jest przekazywany z zespołu 2 na zespół 6, zespół 17 steruje położeniem zaworu 36, ale powoduje otwarcie zaworu 37. W cylindrach 16 i 26 zostaje wytworzone zatem podstawowe ciśnienie Pt, a w cylindrach 15 i 25 zespołu 2 ustalone zostaje ciśnienie Pt + Pc; gdzie Pc jest funkcją przeniesionego momentu obrotowego zadanego przez operatora (za pomocą pedału 18) i równoważy zewnętrzne osiowe parcie, jakie klinowe pasowe koła 3, 4 będą wywierać reagując na zadany moment obrotowy. Jeżeli przekładnia poddanajest działaniu momentu o kierunku przeciwnym, zespół 17 steruje zaworem 37 i otwiera zawór 36 tak, że w cylindrach 15, 25 ustalone zostaje ciśnienie podstawowe Pt, a w cylindrach 16,26 zespołu 6 ciśnienie Pt + Pc· Takie sterowanie wielkością ciśnienia Pc oznacza, że osiowe siły obciążające odziaływujące na dwa zespoły kół pasowych są bezpośrednio efektem zadanej przez operatora wielkości, a ich wielkość można przedstawić jako wstępnie ustaloną funkcję tej zadanej wielkości.

W innym rozwiązaniu wynalazku pokazanym na fig. 4, klinowe koło pasowe 4 zespołu 2 jest zainstalowane na spiralnym mechanizmie śrubowo-kulkowym 22 i pracuje w cylindrze 15 jak poprzednio, z tym, że klinowe pasowe koło 3 jest zainstalowane na osiowym wielowypuście 42 wykonanym w kołnierzu 41 zespolonym z klinowym pasowym kołem 4. Klinowe koła pasowe 3 i 4 obracają się w związku z tym razem, ale mogą wykonywać w ograniczonym zakresie względny ruch osiowy, a kulkowa oporowa bieżnia 43 na kołnierzu 44 zespolonym z wałem 5 ustala wzajemne położenia osiowe tego wału i klinowego pasowego koła 4. W zespole 6 klinowe pasowe koło 8 jest osadzone na prostym wielowypuście 24 i tak jak poprzednio przemieszcza się jak tłok w cylindrze 16, ale klinowe pasowe koło 7 jest tym razem po prostu zamocowane na stałe na wale 9. Pojedyncze kulkowe łożysko 22 przejmuje tym razem moment obrotowy z obydwu klinowych pasowych kół zespołu 2 ponieważ osiowy wielowypust 41 przenosi moment obrotowy z klinowego pasowego koła 3 na klinowe pasowe koło 4, a stąd poprzez spiralę 22 na wał 5. Jak pokazuje fig. 1, symetryczny układ cylindrów 15 i 16 sprawia, że klinowe pasowe koła jednego z zespołów 2 6 odsuwają się od siebie, podczas gdy koła drugiego zbliżają się do siebie, i na odwrót, przy czym płaszczyzna linii środkowej 20 pasa 1 pozostaje zasadniczo stała.

W praktyce może okazać się pożądane, aby uniknąć wszelkich rozbieżności, jakie miałyby wystąpić w trakcie działania między idealną siłą zaciskową na pasie i ciśnieniem w cylindrach 15, 25 i 16, 26, zwłaszcza w pobliżu wartości zakresu przełożenia, gdy na którymkolwiek zespole ' koła pasowego promień pasa zbliża się do swojej minimalnej lub maksymalnej wartości. Jakkolwiek aspekty tej cechy przekładnia o zmiennym bezstopniowym przełożeniu według obecnego wynalazku nie są w skutkach identyczne, to mogą być porównywalne z cechami hydraulicznego ogranicznika końcowego dla przekładni o zmiennym bezstopniowym przełożeniu z bieżnią typu toroidalnego o trakcji tocznej. Na fig. 2 rozmieszczenie i wielkość wylotowych otworów 34 i 35 oraz wprowadzenie dodatkowych otworów 45 i 46 przyczynia się do wytworzenia takiej blokady końcowej, jakkolwiek można zrozumieć, że wymagane byłyby również w praktyce inne, nie pokazane tu cechy, aby zapewnić, że efekt będzie miał odpowiednie skutki i nastąpi w odpowiednim momencie. Wylotowy otwór 34 w zespole koła pasowego 2 jest tak zwymiarowany i usytuowany względem cylindra 15, że jeśli klinowe pasowe koła 3 i 4 dążą do osiowego odsunięcia się od siebie poza wstępnie wyznaczoną granicę to klinowe pasowe koło 4 w końcu całkowicie zamknie otwór 34 blokując wspólny wlot płynu dwóch połączonych cylindrów 25 i 15 tak, że ciśnienie w tych dwóch cylindrach wzrośnie do

175 801 poziomu ciśnienia wytwarzanego przez pompę 30 i w ten sposób zapobiegnie dalszemu oddalaniu się klinowych kół pasowych. Natomiastjeżeli klinowe pasowe koła zbliżyłyby się do siebie na mniejszą odległość niż ustalona wstępnie otwarty zostanie otwór 45. Otwór ten ma połączenie bezpośrednie lub pośrednie ze spustem 38 za pośrednictwem zaworu 39, ale w pewnym sensie poprzez obejście zaworu sterującego 36. Powoduje to zatem obniżenie ciśnienia w cylindrach 15,25 i zapobiega dalszemu przybliżaniu się klinowych kół pasowych. Wymiary i usytuowanie wylotowego otworu 35 w zespole koła pasowego 6 oraz zapewnienie otworu 46 będą miały ten sam cel.

Należy zauważyć, że funkcjonowanie takiego mechanizmu hydraulicznego zderzaka końcowego może w praktyce nie tylko umożliwić osiągnięcie celu w postaci zbyt dużego wzrostu lub zbyt dużego spadku siły dociskającej pas do klinowych kół pasowych na każdym zespole koła pasowego, ale również powiązany z tym efekt napinania w celu utrzymania promienia styku pasa z klinowym kołem pasowym w z góry ustalonych granicach. Aby osiągnąć to ostatnie na fig. 2 pokazane są również dodatkowe wyłącznie mechaniczne zderzaki końcowe w postaci pierścieni 29 osadzonych obrotowo na wałach 5, 9 między klinowymi' kołami pasowymi zespołów 2 i 6, które to pierścienie fizycznie zapobiegają zetknięciu się pasa z którymkolwiek z wałów na przykład w przypadku, gdyby ograniczniki hydrauliczne nie zdołały zapobiec oddaleniu się od siebie klinowych kół pasowych prowadzącemu takiego zetknięcia. Potrzeba zastosowania takich pierścieni będzie mniejsza w rozwiązaniu pokazanym na fig. 4, w którym kołnierz 41 zespołu 2 i wał 9 z fig. 6 obracają się jednocześnie z klinowymi pasowymi kołami 3, 4 oraz 7, 8. Istnieje oczywiście możliwość zastosowania wielu innych rodzajów ograniczników fizycznych aby zapobiec nadmiernemu odsuwaniu się lub zbliżaniu klinowych kół pasowych.

Figura 3 przedstawia główne elementy dwuzakresowej przekładni o zmiennym bezstopniowym przełożeniu, w której źródło napędu 50 porusza wał 5 zespołu 2 koła pasowego (jak pokazuje fig. 2) z prędkością N1, a ponadto, za pośrednictwem pasa 51 o stałym przełożeniu zmniejszającego prędkość napędową do 1/2 N1, połową sprzęgła 52 dolnego zakresu trybu pracy. Druga połowa tego sprzęgła połączona jest z nośnikiem 53 satelity planetarnej przekładni 54, której pierścieniowe zębate koło 55 jest połączone zarówno z wyjściowym elementem 56 przekładni o zmiennym bezstopniowym przełożeniu jak i z połową 57 sprzęgła 58 górnego zakresu trybu pracy. Druga połowa tego sprzęgła oraz centralne koło 60 planetarnej przekładni 54 są połączone ze zdawczym wałem 9 mechanizmu zmiany przełożenia, to znaczy ze wspólnym wałem klinowych kół pasowych 7 i 8.

Aby opisać funkcjonowanie pojazdu wyposażonego w przekładnię o zmiennym bezstopniowym przełożeniu z fig. 2 i fig. 3 poniżej opisane zostaną kolejne etapy począwszy od stanu spoczynkowego. Operator będzie mógł sterować układem napędowym pojazdu za pomocą typowej dźwigni zmiany biegów (posiadającej wejście do zespołu 17 oznaczonego schematycznie jako 47) co najmniej z typowymi położeniami ON, P, D i R.

Po uruchomieniu silnika 50 i wybraniu położenia N lub P dźwigni biegów sprzęgła 52 i 58 zostaną rozłączone. Po wybraniu położenia D sprzęgło 52 zaczyna być włączane. Jeżeli pojazd stoi w miejscu, a przełożenie mechanizmu zmiany przełożenia nie jest ustawione w trybie pracy znanym ze stanu techniki jako zazębione neutralne (to znaczy przełożenie, które dla skończonej wielkości obrotów wejściowego wału 5 sprawia, że obroty zdawczego elementu 56 są zerowe) na mechanizmie zmiany przełożenia zostanie wymuszony przez sprzęgło 52 moment obrotowy bierny. Dopóki nie zostanie wciśnięty pedał przyspieszenia w celu ruszenia z miejsca obydwa sterujące zawory 37 i 36 pozostaną otwarte i w obu zespołach 2, 6 kół pasowych nie wystąpi ciśnienie różnicowe. Będzie natomiast, jak to opisano wcześniej, wytwarzane ciśnienie podstawowe dzięki zaworowi 39.

Załóżmy, że planetarna przekładnia 54 ma przełożenie E=2, a pas 51 posiada, jak już opisywano, stałe przełożenie 1/2. Gdy pojazd nie porusza się, pas 51 będzie usiłował przekazać napęd na zdawczy wał 9 mechanizmu zmiany przełożenia za pośrednictwem sprzęgła 52 i przekładni planetarnej 54 przemieszczając się z prędkością 3/2 N1. Wał 9 może w rzeczywistości poruszać się z prędkością, powiedzmy, 1/2 Ni, a jeśli tak jest będzie on usiłował nabrać przyspieszenia i przyspieszyć tym samym wejściowy wał 2 mechanizmu zmiany przełożenia.

175 801

Obrotowy moment przyśpieszający, oddziaływując na spiralne bieżnie kulkowe 21,22, wytworzy na tym ostatnim siły osiowe napędzające jednocześnie dwa klinowe pasowe koła 3,4 zespołu 2 koła pasowego zwiększając tym samym przekazane przełożenie, Siły te nie napotkają oporu ponieważ na razie w zespołach 2 i 6 kół pasowych nie ma ciśnienia różnicowego.

Gdyby przełożenie zostało przeskoczone moment obrotowy na wejściowym wale 5 zostanie odwrócony i klinowe pasowe koła 3,4 zaczną być od siebie odsuwane pod działaniem sił osiowych. Tak wiec, bez żadnej kontroli z zewnątrz, ten reagujący na moment obrotowy mechanizm zmiany przełożenia wyszuka i ustawi właściwą wielkość przełożenia zanim pojazd ruszy z miejsca w dolnym zakresie trybu pracy, to znaczy,w trybie pracy, w którym sprzęgło 52 jest włączone, sprzęgło 58 jest wyłączone, a siła napędowa jest zawracana przez mechanizm zmiany przełożenia.

Gdy pedał 18 zostanie tym razem wciśnięty sterujący zespół 17 odbiera sygnał i znając tryb pracy i aktualne przełożenie (dzięki sygnałom wejściowym zaznaczonym schematycznie w punktach 61 i 61) zamienia ten sygnał na zadany moment obrotowy lub obciążenie silnika momentem obrotowym. Aby ruszyć do przodu w dolnym zakresie trybu pracy przełożenie mechanizmu zmiany przełożenia musi ulec zmniejszeniu z 3/2 do 1/2. W związku z tym siła napędu jest przenoszona z zespołu 6 na zespół 2, a klinowe pasowe koła 7,8 na zdawczym wale 9 muszą przemieścić się ku sobie. Następuje to w efekcie otwarcia przez zespół sterujący zaworu 36 i zwiększenia ciśnienia w połączonych cylindrach 16, 26 na skutek zwiększenia zmiennego oporu w zaworze 37.

Obciążenie osiowe na klinowych pasowych kołach 7, 8 będzie teraz wytwarzane łącznie przez ciśnienie dociskające (wytwarzane przez zawór 39) i ciśnienie różnicowe wytwarzane przez zawór 37 regulacji momentu obrotowego. Obciążenie osiowe na klinowych pasowych kołach 3, 4 na wale 5 będzie wytworzone przez to samo ciśnienie zaciskające (Pt) oraz siłę ze spirali. Ponieważ kąty stożkowych powierzchni czołowych wszystkich klinowych kół pasowych są jednakowe wynika z tego, że gdy siła wytworzona przez wielkość różnicową (to znaczy regulator momentu obrotowego) ciśnienia równoważy siłę wytwarzaną na spirali, przełożenie mechanizmu zmiany przełożenia pozostaje stałe. Ponieważ siła osiowa przekazywana ze spirali stanowi funkcję wejściowego momentu obrotowego mechanizmu zmiany przełożenia, to samo ciśnienie różnicowe musi być zależne bezpośrednio od tego momentu obrotowego, bez względu na to, czy ciśnienie regulacji momentu obrotowego jest doprowadzane do zespołu 2 kół pasowych przez zawór 36, czy do zespołu 6 przez zawór 37. Ciśnienie różnicowe jest oczywiście także funkcją wyjściowego momentu obrotowego mechanizmu zmiany przełożenia modulowanego przez chwilowe przełożenie mechanizmu.

Jeżeli pozwalają na to warunki, ciśnienie różnicowe ustawi dolną wartość przełożenia mechanizmu zmiany przełożenia a wynoszącą 1/2. Następnie zespół 17 spowoduje wyłączenie sprzęgła 52 dolnego zakresu pracy i jednoczesne włączenie sprzęgła 58 górnego zakresu trybu pracy, przy czym przełożenia mechanizmu zmiany przełożenia i przekładni planetarnej zostały tak dobrane, że zmiana ta należy do znanej w stanie techniki pod nazwą synchronicznej i nie powoduje natychmiastowej zmiany prędkości obrotowej zdawczego elementu 56. Z włączonym sprzęgłem 58, i tym samym przekładnią ustawioną w górnym zakresie trybu pracy dalsze wciskanie pedału 18 przez operatora spowoduje, że mechanizm zmiany przełożenia będzie przechodził z powrotem przez cały swój zakres przełożeń od - 1/2, w którym znajduje się obecnie do swojej maksymalnej wartości wynoszącej 2. W tym trybie pracy za każdym razem, gdy ze źródła napędu 50 ma być pobrana moc, moment obrotowy będzie ustalany za pośrednictwem zaworu 36 regulacji ciśnienia.

Funkcja zaworu 39 polegająca na ustalaniu podstawowej siły dociskającej między klinowymi kołami pasowymi i pasem została już omówiona. Należy zwrócić uwagę, że użyteczna siła przenosząca napęd między klinowymi kołami pasowymi i pasem jest siłą styczną i że istnieje górna granica części osiowej siły dociskającej, ustalona przez zawór 39, przy której siła styczna może działać bez poślizgu. Granica tajest wyznaczona przez współczynnik tarcia między klinowymi kołami pasowymi i pasem. Natomiast nadmierna siła zaciskająca będzie przyczyną mniejszej trwałości i efektywności. Gdy przekładnia o zmiennym bezstopniowym przełożeniu jest sterowana poprzez regulację momentu obrotowego łatwo jest obliczyć siłę styczną, a tym

175 801 samym siłę dociskającą, dla dowolnego przełożenia. Dokonuje się po prostu pomiaru przełożenia i doprowadza pomiarowy wejściowy sygnał elektryczny do punktu 62 zespołu 17. Siła styczna jest zależna od momentu obrotowego podzielonego przez promień styku między pasem i klinowym kołem pasowym, a sam promień zależy od przełożenia. Sygnał wejściowy doprowadzony do zaworu 39 z zespołu 17 programuje zawór na dostosowanie ciśnienia hydraulicznego w cylindrach 15, 25 i 16, 26 w taki sposób, aby wyszukana została optymalna wartość siły.

Na fig. 5 pompy 30 i 32 doprowadzają płyn do cylindrów 63, 64 zawierających tłoki 65, 66. W warunkach normalnej pracy przewody powrotne płynu z tych cylindrów są doprowadzone do spustu 38 dzięki wylotom 67 i 70 oraz odpowiednio zaworom A i B, przy czym ciśnienie w przewodach 69 i 70 ma odpowiednio wartość Pa i Pb· Nadmiarowe zawory 71 są zainstalowane aby zapobiec wzrostowi ciśnienia Pa lub Pb powyżej wstępnie ustalonej wartości. W przekładnia o zmiennym bezstopniowym przełożeniu z regulacją momentu, obrotowego z bieżnią toroidalną o trakcji tocznej, pozycje 65 i 66 odpowiadałyby przeciwległym powierzchniom czołowym tłoka hydraulicznego obustronnego działania połączonym z nośnikiem jednej z rolek, której kierunek zmienia się w celu zmiany przeniesionego przełożenia. W mechanizmie zmiany przełożenia przekładni reagującej na moment obrotowy typu pasowo-kołowego, pokazanej na przykład fig.2,3,4,5, cylindry 63 i 64 byłyby na ogół połączone z każdym z dwóch zespołów 2 i 6 kół pasowych, a wartości ciśnienia doprowadzanego do obu zespołów są w tym przykładzie wykonania wynalazku regulowane w celu wytworzenia w jednym takim zespole arytmetycznej sumy wymaganej siły dociskającej i siły wynikającej z momentu' obrotowego, a z drugiej strony samej tylko siły dociskającej. Siłą dociskająca pozwala uzyskać dostatecznie mocny docisk między klinowymi kołami pasowymi i pasem dla uzyskania trakcji, a siłą wynikającą z momentu obrotowego utrzymuje w równowadze siłę osiową z mechanizmu śrubowego reagującego na moment obrotowy lub innego podobnego mechanizmu. W tym przykładzie wykonania wynalazku wielkości ciśnienia wytworzone w zaworach A i B w cylindrach 63 i 64 równoważąjedynie siły wynikające z momentu obrotowego. Siły dociskające są wytwarzane' oddzielnie w następujący sposób. Pompy 30, 31 są połączone mostkowo przewodem 72 z dwoma wlotami zaworu 73, który otwiera się na razie tylko dla jednego większego ciśnienia Pa lub Pb i odcina dopływ mniejszego ciśnienia. Wylotowy przewód 74 tego zaworu biegnie przez zawór 75 obniżający ciśnienie, do cylindrów 76,77 usytuowanych równolegle i zawierających odpowiednio tłoki 78, 79. Na tłoku 78 osadzone jest osiowo jedno klinowe koło pasowe, na które przenosi on siłę dociskającą. Podobnie tłok 79 przenosi siłę dociskającą na drugie klinowe koło pasowe, a współzależność między tłokami 65, 66, 78 i 79 zostanie wyjaśniona w nawiązaniu do fig. 6. Należy przede wszystkim zwrócić uwagę, że z uwagi na fakt iż cylindry są usytuowane równolegle za zaworem 75, w obydwu panuje zawsze to samo ciśnienie. 'Jest oczywiście właściwe, ponieważ na oba klinowe koła pasowe przenoszona powinna być taka sama siła trakcyjna. Po drugie każdy ruch tłoka 78 w jednym kierunku zostanie zasadniczo zrównoważony przez ruch tłoka 79 w przeciwnym kierunku i na odwrót. Tak więc zasadniczo cały płyn wypchnięty z cylindra 76 przepłynie do cylindra 77 i na odwrót zmniejszając tym samym konieczność dostosowywania przepływów płynu przez pompy 30 i 31 w wyniku ruchów dwóch dociskających cylindrów 78 i 79. Należy również zwrócić uwagę, że tylko jedna z pomp zasila jednocześnie dwa cylindry. Wszystko to umożliwia zastosowanie pomp o mniejszej mocy niż miałoby to miejsce w przypadku, gdyby oba cylindry 63 i 64 musiały wytwarzać obciążenia reagujące na moment obrotowy i zaciskające jak na poprzedniej fig.5.

Gdyby do cylindrów 76 i 77 doprowadzany był bezpośrednio (przez zawór 73) z pomp 30 i 31 płyn o ciśnieniu większym, siły zaciskające wywierane przez tłoki 78 i 79 byłyby na ogół zbyt duże. Zawór 75 wprowadza współczynnik zmniejszenia, zasadniczo proporcjonalny do chwilowej wartości przełożenia mechanizmu zmiany przełożenia, ponieważ siła zaciskająca powinna być funkcją siły trakcyjnej pasa, która z kolei zależy od momentu obrotowego i promienia styku pasa z klinowym kołem pasowym, to znaczy wielkości przełożenia. Ciśnienie pozwalające wytworzyć siłę zaciskającą jest proporcjonalne do samego momentu obrotowego i w związku z tym powinno być modyfikowane chwilowym przełożeniem w celu wytworzenia pożądanej siły zaciskającej. W celu zabezpieczenia systemu przed niebezpiecznymi skokami ciśnienia hydraulicznego wynikającymi z nieprawidłowego funkcjonowania, na przewodach 69

175 801 i 70 zainstalowane zostały nadmiarowe zawory 71 w celu zabezpieczenia funkcji zaciskania. Aby jednak zawór był odporny na uszkodzenia należy stosować zawór 75 takiego typu, który powraca na położenia całkowicie otwartego zapewniając dopływ pełnego ciśnienia do cylindrów 76 i 77 w celu zagwarantowania ciągłości trakcji w razie, na przykład, uszkodzenia głównego mechanizmu sterującego.

W normalnych warunkach roboczych regulacyjne zawory A i B będą na ogół sterowane za pomocą centralnego zaprogramowanego elektronicznego sterującego zespołu 17 odbierającego (z 61, 62 i 47) sygnały wejściowe informujące o prędkości pojazdu i silnika, wybranym biegu i innych istotnych parametrach, a zwłaszcza sygnały od kierowcy przekazywane poprzez wciśnięcie pedału 18. Lokalizacja wylotowych otworów 67 i 68 cylindra w wywiniętych do góry występach (67 a i 68a) wykonanych na końcowych ściankach odpowiednich .cylindrów zapew nia efekt zderzaka końcowego chroniący przed nieprawidłowym zadziałaniem. Jeżeli tłok 65 przekroczy granicę swojego normalnego skoku i zbliży się bardzo do występu 67a opór stawiany poprzez otwór wylotowy zostaje zwiększony, a wraz z nim ciśnienie płynu w cylindrze 63 aż do maksymalnej wartości nastawionej w nadmiarowym zaworze 80, przez co tym samym wzrośnie opór stawiany dalszemu nadmiernemu przemieszczeniu tłoka.

Figura 6 przedstawia przekładnię o zmiennym bezstopniowym przełożeniu, do której odnosi się system hydrauliczny z fig. 5. Mechanizm zmiany przełożenia jest wyposażony w zespół 6 koła pasowego składający się z klinowych pasowych kół 7 i 8, oraz w zespół 2 koła pasowego składający się z klinowych pasowych kół 3 i 4. Pas 1 przenosi napęd z jednego zespołu koła pasowego na drugi. Klinowe koło pasowe 7 jest przymocowane na stałe do wału 9, który w tym rozwiązaniu konstrukcyjnym jest napędzany przez źródło napędu 50, a klinowe koło pasowe 8 jest połączone wielopwypustem z wałem 9 w punkcie 24, co umożliwia ograniczony względny osiowy ruch między wałem i tym kołem. Klinowe koło pasowe 8 posiada kołnierz 81 przez co wał 9, klinowe koło pasowe 8, kołnierz 81 wyznaczają wraz z kołową płytą 82 osadzoną na wale pierścieniową przestrzeń o zmiennej objętości. W przestrzeni tej wytwarzane jest ciśnienie zaciskające oddziaływujące na zespół koła pasowego 6, w związku z czym przestrzeń ta odpowiada, cylindrowi 76 z fig. 5 i jest połączona dzięki otworowi wlotowemu 83 i przewodowi 84 z zaworem spadku ciśnienia 75.

Klinowe koło pasowe 3 drugiego zespołu koła pasowego 2 jest połączone z wałem 5 za pomocą spiralnego wielowypustu 22. Drugie klinowe koło pasowe 4 zespołu 2 jest połączone w punkcie 42 za pomocą wielowypustu z przedłużeniem 41 kołnierza pierwszego klinowego koła pasowego 4 tak, że oba klinowe koła pasowe 3, 4 mogą przemieszczać się osiowo, ale nie mogą obracać się względem siebie. Oporowa kulkowa bieżnia 43 na kołnierzu 44 przymocowanym do wału 5 ogranicza ruch klinowego koła pasowego 4 w prawo jak to pokazuje fig. 6. Podobnie jak na fig. 4 spiralny wielowypust 22 zapewnia dwukierunkowe połączenie reagujące na moment obrotowy między zespołem koła pasowego 2 i wałem 5: klinowe koła pasowe 3, 4 będą wykazywały tendencję do odsuwania się od siebie przy jednym kierunku momentu obrotowego i do zbliżania się do siebie przy odwrotnym kierunku.

Do wału 5 na jego wewnętrznej krawędzi przymocowany jest schodkowy pierścień 87, a zewnętrzna krawędź połączona jest na szczelne pasowanie suwliwe z kołnierzem 88 klinowego koła pasowego 3. Mniejszy schodkowy pierścień 89 przymocowany jest do klinowego koła pasowego 3 i j ego połączenie z wałem 5 w punkcie 90 ma charakter szczelnego pasowania suwliwego. Na wale 5 osadzony jest pierścień 91, a zewnętrzna krawędź tego pierścienia tworzy szczelne pasowanie suwliwe z wewnętrzną ścianką pierścienia 89 w punkcie 92. Wał 5, klinowe koło pasowe 3 i pierścienie 87,89 i 91 wyznaczają w ten sposób między sobą trzy pierścieniowe komory o zmiennej pojemności. Komory te oznaczone są odnośnikami 77, 63 i 64 na fig. 6 ponieważ są to oznaczenia odpowiadające cechom z fig. 5. Komora 77 łączy się za pośrednictwem wlotowego otworu 93 i przewodu 84 z zaworem 75 spadku ciśnienia i zapewnia siłę zaciskająca. Przewód 84 przechodzi osiowo wewnątrz wału 5 podobnie jak w przypadku wału 9. Płyn dostaje się do cylindrów 63 i 64 z pomp 30 i 31, nie pokazanych na fig. 6, odpowiednio przez otwory 94 i 95 i wypływa, tak jak to pokazuje fig. 5, przez otwory 67 i 68. W rozwiązaniu konstrukcyjnym z fig. 6 oba cylindry 63,64 są współosiowe i oddzielone zamocowanym na stałe pierścieniem 91, przy czym lewa powierzchnia czołowa pierścienia 89 staje się tłokiem 65,

175 801 a lewa powierzchnia czołowa klinowego pasowego koła 3 staje się tłokiem 66. Należy zwrócić uwagę, że na fig. 6, podobnie jak na fig. 5, otwory 67 i 68 są wykonane w schodkowej powierzchni odpowiednio 67a i 68a i w ten sposób wystają osiowo ponad odnośne wlotowe otwory 94 i 95, aby zapewnić opisany już efekt końcowego zderzaka.

W przykładzie wykonania wynalazku z fig. 6 wał 9 może w dogodny sposób napędzać zespół pomp zaznaczony przerywaną linią w punkcie 85, obejmujący pompy hydrauliczne 30 i 31. Koło zębate 96 przekładni głównej przekładnia o zmiennym bezstopniowym przełożeniu zazębia się z zębatym kołem 96a osadzonym na trzecim wale 97. zębate koło 98 zainstalowane na wale 9 zazębia się z zębatym kołem 98a współosiowym z wałem 97, azębate koło 99 osadzone na wale, 5 zazębia się zębatym kołem 99a, które jest również współosiowe z wałem 97. Roboczy zakres mechanizmu zmiany przełożenia z fig. 6 jest rozszerzony poprzez wyposażanie go w środki do funkcjonowania w dwóch kolejnych trybach pracy, określanych jako dolny i górny. Zakładając, że wał 9 obraca się ze stalą prędkością, zazwyczaj dolny tryb pracy będzie powstawał w sytuacji, w której promień pasa 1 na zespole 6 koła pasowego zmienia się z maksymalnego na minimalny (i odwrotnie na zespole 2), w którym to czasie koło zębate 96 przekładni głównej, obracając się z maksymalną prędkością w przeciwnym kierunku, zaczyna zwalniać aż do zatrzymania się (stan znany w stanie techniki jako zazębiony neutralny), a następnie przyspiesza do przodu, aż pas osiągnie minimalny promień łuku na styku z zespołem 6 koła pasowego. W tym momencie sprzęgła (które będą opisanej dalej) są równocześnie uruchamiane w celu ich wyłączenia niskiego trybu roboczego i włączenia wysokiego trybu roboczego, przy czym dobierane są przełożenia i wymiary w celu uzyskania tego co znane jest w stanie techniki pod nazwą zmiany synchronicznej wiążącej się z brakiem jakiejkolwiek chwilowej zmiany przenoszonego przełożenia. Podczas wysokiego trybu roboczego pas powraca do maksymalnego promienia łuku na styku z zespołu 6 koła pasowego i minimalnego na zespole 2, a koło zębate 96 przekładni głównej w dalszym ciągu przyspiesza do osiągnięcia swojej maksymalnej prędkości postępowej. :

Aby uzyskać oba te tryby pracy zębate koło 98a posiada kołnierz 100 wspierający jedną połowę sprzęgła 101 dolnego trybu pracy, którego druga połowa posiada nośnik 102 satelity przekładni planetarnej. Centralne koło 103 tego zespołu osadzone jest na rurowym wydłużeniu 104 na zębatym kole 99a, zaś koło to z kolei osadzone jest obrotowo na wale 97. Na wydłużeniu 104 znajduje się również jedna połowa sprzęgła 105 górnego trybu pracy, którego druga połowa osadzona jest na kołnierzu 106 przymocowanym do wału 97 w punkcie 107 na którym również znajduje się pierścieniowe koło 108 przekładni planetarnej. W dolnym zakresie trybu pracy sprzęgła odpowiednio 101 i 105 są włączane i wyłączane a w przekładni planetarnej następuje połączenie sygnałów wejściowych z wału 9 (za pośrednictwem nośnika 102) i wału 5 (poprzez centralne koło 103) dla napędzania koła pierścieniowego a tym samym wału 97 i zębatego koła 96 przekładni głównej. W punkcie zmiany synchronicznej sprzęgła 101 i 105 są odpowiednio włączane i wyłączane po czym następuje przerwanie bezpośredniego połączenia wałów 9 i 97 poprzez zębate koła 98,98a a wał 97 napędzany jest bezpośrednio wyłącznie przez wał 5 poprzez zębate koła 99 i 99a, kołnierz 104, sprzęgło 105 górnego trybu pracy i kołnierz 106. Tłoki i cylindry hydrauliczne do uruchamiania sprzęgieł 101,105 pokazano odpowiednio jako 110,111 i 112, 113.

Należy zauważyć, że działanie połączenia reagującego na moment obrotowy klinowego koła pasowego z wałem (np. element 22 w przykładzie z fig. 6) w odpowiedzi na zmianę zapotrzebowania zmierza w efekcie do obniżenia prędkości wału przekazującego napęd (5 na fig. 6), w powiązaniu z prędkością wału 9 za pośrednictwem którego napęd doprowadzany jest do mechanizmu zmiany przełożenia. Innymi słowy, reakcja jest taka, że mechanizm zmiany przełożenia usiłuje znaleźć przełożenie redukujące dostarczaną moc. Należy również zwrócić uwagę na inne cechy przykładu wykonania z fig. 6. Po pierwsze, oba sprzęgła 101, 105 oraz przekładnia planetarna znajdują się na innym wale 97 niż dwa zespoły 6 i 2 koła pasowego. Ma to na celu dostosowanie przekładni krótkiej w kierunku osiowym zwłaszcza do instalowania w pojazdach w których silnik montowany jest poprzecznie. Po drugie, w zasadzie nie ma znaczenia, z którym z zespołów 2, 6 koła pasowego połączone jest połączenie reagujące na moment obrotowy 22. Po trzecie, osadzenie połączenia 22 reagującego na moment obrotowy oraz

175 801 wszelkich towarzyszących przewodów hydraulicznych na i wewnątrz wału 5 jest korzystne gdyż z uwagi na to, że oba końce tego wału są potencjalnie swobodne dostęp do hydraulicznego połączenia jest łatwiejszy niż w przypadku wału 9 gdzie jeden koniec połączony jest ze źródłem napędu 50.

W przykładzie na fig. 7 i 8 pas 1 przenosi trakcję między zespołem 2 koła pasowego osadzonym na wale 5 a zespołem 6 koła pasowego osadzonym na wale 9. W tym przykładzie wał 5 połączony jest ze źródłem 50 napędu a wał 9 będzie zazwyczaj połączony za pośrednictwem dalszych elementów, które nie są pokazane i nie stanowią części obecnego wynalazku, z zębatym kołem 96 przekładni głównej przekładni o zmiennym bezstopniowym przełożeniu, której elementem jest mechanizm zmiany przełożenia. Zespół 2 koła pasowego zawiera klinowe pasowe koło 4 oraz spiralny mechanizm 22 bieżni kulkowej umieszczony między tym klinowym kołem pasowym a wałem 5 w taki sposób, by to klinowe koło pasowe i wał mogły wykowywać ograniczone ruchy względem siebie, złożone z ruchu osiowego i obrotowego. Klinowe pasowe koło 4 jest również osadzone tak aby poruszało się jak tłok wewnątrz hydraulicznego cylindra 15 utworzonego z obudowy osadzonej na wale 5. Zespół 2 koła pasowego zawiera również drugie klinowe pasowe koło 3 połączone za pomocą wielowypustu w punkcie 42 z wieńcem 41 na pierwszym klinowym pasowym kole 4. Element 42 pozwala na względny ruch osiowy między częściami 3 i 41 lecz jest uszczelniony w celu zapobieżenia wyciekowi płynu poprzez wielowypust. Kulkowa bieżnia 43 osadzona na promieniowym kołnierzu 44 na wale 5 umożliwia obrót klinowego pasowego koła 3 na wale lecz zapobiega jego względnemu ruchowi w lewo. Do tego miejsca fig. 7 jest zasadniczo podobna do przykładu z niektórych poprzednich figur. Jednak klinowe pasowe koło 3 jest również ukształtowane z wybraniem 119 zaś promieniowy kołnierz 120, osadzony na wieńcu 41 posiada uszczelkę 121. Części 42,41,120,121 i 119 współpracują określając drugi hydrauliczny cylinder 122.

Układ drugiego zespołu 6 koła pasowego na wale 9 jest podobny lecz odwrócony od lewej do prawej strony a odpowiadające sobie elementy składowe oznaczone są tymi samymi numerami lecz z indeksem, na przykład pierwsze i drugie klinowe pasowe koło 4' i 3'. Ramiona dwóch kulkowych bieżni 22 i 22' są tak usytuowane, że gdy napęd przekazywany jest z wału 5 na wał 9 ramię kulkowej bieżni 22 generuje siłę działającą w celu rozdzielenia - to znaczy rozsunięcia osiowo - klinowych kół pasowych na wale 5 zaś ramię kulkowej bieżni 22' generuje siłę działającą w celu przysunięcia do siebie klinowych kół pasowych na wale 9. Jeżeli kierunek przenoszenia napędu zostanie odwrócony siły również zostają odwrócone. Proste wielowypusty 42 i 42' dopuszczają taki ruch lecz zapobiegają względnemu ruchowi obrotowemu między obydwoma klinowymi kołami pasowymi.

W obwodach sterujących pokazanych na fig. 8 i 11 zapewniono pompy 30 i 31 oraz centralny sterujący zespół 17, zaś zawory A i B regulują ciśnienia do cylindrów popychających ku sobie klinowe koła pasowe. Ciśnienia te są tak obliczone, że zwykłe obciążenie pasa (lub łańcucha) wystarcza do zapobiegania poślizgom lecz nie jest nadmierne, tak więc siły osiowe uzależnione od momentu obrotowego z mechanizmu kulowo-śrubowego są zrównoważone algebraicznie. Zwykłe obciążenie jest zasadniczo funkcją użytecznego współczynnika tarcia między pasem a klinowym kołem pasowym oraz sumy obrotowych momentów wejściowych i wyjściowych. Ta ostatnia może być wyrażona jako funkcja momentu obrotowego sterowanego, który jest znany oraz stosunku prędkości mechanizmu zmiany przełożenia (który można łatwo zmierzyć). Tak więc optymalne zwykłe obciążenie (siła zaciskająca) może być utrzymywane w pełnym zakresie działania.

Gdyby z jakiegokolwiek powodu klinowe koła pasowe przekroczyły swój zwykły zakres roboczy uruchomiona zostanie blokada hydrauliczna. W sposób podobny do pokazanego na fig. 5 wylotowe przewody 69,70 z dwóch cylindrów 15 i 15' zainstalowane są w stopniach 67a, 68a, wystających osiowo z części tylnych ścianek gdzie przewody wlotowe biegnące odpowiednio od pomp 30, 31 łączą się z cylindrami. W miarę jak klinowe koło pasowe zbliża się do jednego ze stopni 67a lub 68a, zanim faktycznie zetknie się ze stopniem zamyka otwór wylotowy i przez to doprowadza do zwiększenia oporu w odpowiednim przewodzie płynu, stawiającego opór dalszemu przemieszczeniu klinowego koła na skutek zwiększenia ciśnienia płynu w

175 801 cylindrze powyżej wartości, jaką by miało, gdyby ta wartość była wyznaczana wyłącznie przez odpowiedni zawór sterujący A lub B.

Jak wyraźnie pokazuje fig. 8, oddzielne cylindry 15, 122; 15', 122' z przykładu przedstawionego na fig. 7 i 8 umożliwiają bezpośrednie podłączenie każdego źródła zasilania 30 i 31 zarówno do cylindra dużego jak i zależnego od momentu obrotowego 15 i 15' jednego zespołu koła pasowego oraz do cylindra małego lub zaciskającego 122 i 122' drugiego zespołu. Należy również zwrócić uwagę, że w dalszym ciągu pożądane będzie aby normalne obciążenie pasa było dostatecznie duże w celu uniknięcia poślizgu, zwłaszcza, gdy blokada hydrauliczna spowoduje zwiększenie ciśnienia w celu przeciwdziałania przeciążającemu momentowi obrotowemu w mechanizmie zmiany przełożenia. Aby to zapewnić, kąty spirali mechanizmów śrubowo-kulkowych muszą przekraczać pewną wartość wyznaczoną parametrami mechanizmu zmiany przełożenia, zwłaszcza współczynnikiem tarcia użytecznego i w przypadku fig. 8 powierzchniami dużych i małych tłoków. '

W przykładach wykonania wynalazku z fig. 9 i 10 użyte już na fig. 7 odnośniki cyfrowe w dalszym ciągu oznaczają podobne elementy składowe. Na fig. 9 zamiast jednak jednego tylko klinowego koła pasowego 4, 4' osadzonego na spiralnej bieżni kulkowej 22, 22' w każdym w każdym zespole koła pasowego, na podobnej bieżni kulkowej 21; 21' osadzone jest tym razem drugie klinowe koło pasowe (jak w przypadku zespołu 2 z fig. 2), przy czym dwie bieżnie kulkowe każdego zespołu są przeciwległe. Ponadto cylindry 122, 122' z fig. 7 są pominięte, a oba klinowe koła pasowe każdego zespołu są w ogólnych zarysach identyczne, przy czym klinowe koła pasowe 3 i 3' funkcjonują jako tłoki w obrębie podobnych obudów osadzonych na wałach 5 i 9, przy czym powstałe w ten sposób cylindry 15 i 125 oraz 15' i 125' są ze sobą hydraulicznie połączone jak widać w punktach 126 i 126'. W mechanizmie zmiany przełożenia z fig. 10 podobieństwo do fig. 7 jest nawet jeszcze większe, przy czym jedyną istotną różnicę stanowi fakt, że cylindry 122 i 122' są pominięte. Klinowe koła pasowe 3 i 3’ każdego zespołu mają w związku z tym uproszczony kształt, ale w dalszym ciągu obracają się na wielowypustach 42 i 42' osadzonych na kołnierzach 41,41' zamocowanych na klinowych kołach pasowych 4 i 4’ oraz w dalszym ciągu są zabezpieczone przed ruchem osiowym w przeciwnym kierunku za pomocą bieżni kulkowych 43 i 43'. W przykładzie wykonania z fig. 10 jedynymi środkami za pomocą których hydrauliczna siła osiowajest przykładana do każdego z zespołów kół pasowych są w związku z tym cylindry 15, 15’ na klinowych kołach pasowych 4 i 4'. fig. 11 przedstawia najważniejsze elementy.składowe systemu hydraulicznego dla każdego z przykładów wykonania pokazanych na fig. 9 i 10, w skład których wchodzą, jak na fig. 7, centralny programowany sterujący zespół 17, dwie pompy 30 i 31 oraz dwa sterujące zawory A i B. Pompa 30 i zawór A są umieszczone w obwodzie cylindra 15 (a w przypadku fig. 9 cylindra 125 dzięki połączeniu 126) jednego zespołu koła pasowego, a pompa 31 i zawór B znajdują się w obwodzie cylindra 15' (a w przypadku fig. 9 cylindra 125' dzięki połączeniu 126') drugiego zespołu koła pasowego. Jakkolwiek dla uproszczenia nie jest to pokazane na fig. 9 i 10, cylindry 15 i 15' mogą, jak to pokazuje fig. 11, posiadać schodkowe końce 67a i 68a aby ułatwić wytworzenie efektów blokady końcowej opisanych już w nawiązaniu do fig. 8.

Figura 12 przedstawia przykład wykonania drugiego aspektu obecnego wynalazku, w którym sterowny momentem obrotowym mechanizm zmiany przełożenia, zasadniczo typu pokazanego na fig. 6, może być łatwo i ekonomicznie przystosowany tak, aby umożliwić zastosowanie większej ilości zestawów kół pasowych i pasa niż dwa instalowanych równolegle na wspólnych wałach wejściowych i wyjściowych, aby zrównoważyć momenty obrotowe na wszystkich poszczególnych pasach, a zarazem usprawnić całkowity moment obrotowy, jaki może być doprowadzony do mechanizmu zmiany przełożenia, a tym samym całkowite przeniesienie ruchu. 0 ile fig. 6 przedstawia mechanizm zmiany przełożenia dwupasowy, można zauważyć, że ta zasada może być zastosowana do mechanizmu zmiany przełożenia z większą liczbą pasów niż dwa. Jak wyniknie z poniższego opisu sposoby instalowania zespołów kół pasowych na wałach wejściowym i wyjściowym w mechanizmie zmiany przełożenia z fig. 12 są inne: montaż na bieżniach kulkowych ograniczony jest do wału wyjściowego. W ten sposób brakuje tu symetrii występującej na fig. 7 i w związku z tym nie może być zastosowany system hydrauliczny podobny do przedstawionego na fig. 8.

175 801

Na fig. 12 wał 9 napędzany podobnie jak na fig. 6 przez źródło napędu 50 porusza dwa pasy 1 dzięki dwóm zespołom kół pasowych 6. Zewnętrzne klinowe koła pasowe 7 tych dwóch zespołów są zamocowane na stałe na wale 5 podczas gdy wewnętrzne klinowe koła pasowe 8 zazębiają się z wałem za pośrednictwem prostego wielowypustu 24 i w związku z tym mogą wykonywać ograniczony ruch osiowy. Między klinowymi kołami pasowymi 8 i wałem 9 utworzony jest hydrauliczny cylinder 76 o zmiennej pojemności uszczelniony pierścieniowymi uszczelniaczami 127.

Pasy 1 są połączone z zespołami kół pasowych 2 na drugim wale 5, który jest połączony tak jak poprzednio z końcową przekładnią 96. Zewnętrzne klinowe koła 4 tych zespołów kół pasowych są osadzone na wale 5 dzięki spiralnym bieżniom kulkowym 22 i posiadają podobne do wieńców przedłużenia 41, na których osadzone są wewnętrzne klinowe koła pasowe 3 na prostych wielowypustach 42. Wewnętrzne klinowe koła pasowe 3 zabezpieczone są przed zbliżeniem się do siebie za pomocą bieżni kulkowo-wałeczkowych 43 wykonanych na przeciwległych powierzchniach czołowych kołnierza 44 osadzonego na wale 5. Każde z zewnętrznych klinowych kół pasowych 4 jest przymocowane do uformowanego pierścienia 89, który zapewnia szczelne suwliwe pasowanie z wałem 5 w punkcie 90. Dodatkowe uformowane pierścienie 87, zapewniające szczelne suwliwe pasowania z wałem 5 na swoich wewnętrznych krawędziach zapewniają szczelne, ale zarazem suwliwe pasowanie na swoich zewnętrznych krawędziach z zewnętrznymi kołnierzami 88 pierścieni 89. W związku z tym między pierścieniami 89 i 87 utworzone są szczelne hydrauliczne cylindry 77 o zmiennej pojemności posiadające wlotowe otwory 93. Pierścieniowe konstrukcje 91 zapewniają szczelne pasowanie z wałem 5 od strony swojej wewnętrznej średnicy, a od strony zewnętrznej średnicy zapewniają suwliwe pasowanie z wewnętrznymi kołnierzami 129 pierścieni 89. Bloki i sąsiednie elementy składowe wyznaczają w ten sposób szczelne hydrauliczne cylindry 63 i 64,64a i 63a o wzajemnie zmiennej pojemności. Cylindry 63 i 63a posiadają wlotowe otwory 94 płynu wykonane w wale 5, cylindry 64 i 64a posiadają podobne wlotowe otwory 95, a w konstrukcjach 91 wykonane są wylotowe otwory 68 i 67 prowadzące odpowiednio do cylindrów 64 i 63a.

Odpowiedni towarzyszący system hydrauliczny pokazany jest na fig. 5. Za pomocą kanałów (nie pokazanych) wykonanych w wale 5 pompa 30 pompuje płyn o'd cylindrów 63 (i 63a) przez wloty 94, pompa 31 pompuje płyn do cylindrów 64 (i 64a) przez wloty 95, a kanały wylotowe 67, 68 z cylindrów są połączone ze spustem 38 za pomocą sterujących zaworów, odpowiednio, A i B. Podobnie jak na fig. 8, zawory A i B są sterowane za pomocą centralnego zaprogramowanego elektronicznego sterującego zespołu 17 przekładni o zmiennym bezstopniowym przełożeniu, różniącego się tylko innym oprogramowaniem wyjściowym, tak, że wypadkowe sił wytwarzanych przez ciśnienia w cylindrach 63 i 63a, lub w cylindrach 64 i 64a, są jednakowe i każda reprezentuje zależny od momentu obrotowego element sumarycznej osiowej siły obciążeniakońcowego wywieranej na każdy zespół kół pasowych 2. Jedna lub druga pompa 30 i 31 jest również podłączona za pośrednictwem zaworu 73 (który przesyła wyższe z dwóch ciśnień) i trzeciego sterowanego zaworu 75, do cylindrów 76 i 77 w celu wytworzenia odpowiedniej siły zaciskowej między pasem i klinowym kołem pasowym na zespołach kół pasowych 6 oraz składowej zaciskowej sumarycznego osiowego obciążenia końcowego na zespołach kół pasowych 2. Można będzie zauważyć, że siły zaciskające na obu wałach są takie same i wytworzone są przez takie samo ciśnienie w cylindrach o jednakowej powierzchni oraz że nie występuje siła netto wytwarzana przez cylindry 63 i 64, 64a i 63a sterowania momentem obrotowym ponieważ ciśnienia są równoważone przez siły wytwarzane na spiralnych kulkowych bieżniach 22.

Warto zwrócić uwagę na fakt, że wejściowy wał 9 musi posiadać tylko jeden hydrauliczny kanał doprowadzający płyn z zaworu 75 do cylindra 76 przez wlot 83, podczas gdy w wyjściowym wale 5 konieczne będzie poprowadzenie większej ilości kanałów hydraulicznych w celu zasilania pokazanych wielu otworów i kanałów. Będzie to zasadniczo korzystne ponieważ na obu końcach wału 5 nie występują żadne przeszkody co w większym stopniu ułatwia podłączenia hydrauliczne niż w przypadku wału 9, w którym jeden koniec jest połączony ze źródłem napędu 50.

175 801

Fig. 2

175 ' 801

Fig. 4

175 801

Fig. 5

31XJ

175 801

64 1

175 801

175 801

Fig.10

15(125)

175 801

Fig. 12

175 801

⁷

Fig. 1 '⁵⁰ 58 ⁵,^Ł

59- 56 )	5Π	>6011 l|l
57-^	Ł	p

=-51 =

9> =

Fig. 3

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims (18)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Przekładnia o zmiennym bezstopniowym przełożeniu z regulacją momentu obrotowego, z taśmą i klinowym kołem pasowym posiadająca elementy regulacyjne obsługiwane przez operatora, element zmiany przełożenia zawierający co najmniej jedną taśmę napędzaną przez dwa zespoły kół pasowych o równoległych i zarazem niezależnych osiach obrotu usytuowanych we wspólnej promieniowej płaszczyźnie, przy czym każdy zespół kół pasowych zawiera wały i dwa zainstalowane na nich pasowe koła klinowe oraz osiowy odstęp pomiędzy pasowymi kołami klinowymi jest zmienny, ponadto przekładnia posiada połączenie reagujące na moment obrotowy, usytuowane pomiędzy co najmniej jednym zespołem kół pasowych i jego wałem oraz posiada elementy generujące w zespole osiowym siłę osiową zależną od momentu obrotowego przenoszonego przez zespół kół pasowych i dociążające elementy dociskające klinowe koła pasowe do siebie, znamienna tym, że reagujące na moment obrotowy połączenie umieszczone na co najmniej jednym z wałów (5,9) zawiera usytuowane pomiędzy tym wałem (5,9) a umieszczonym na nim kołem pasowym (3,4,7,8) połączenie śrubowo-kulkowe (21,22).
2. 2. Przekładnia według zastrz. 1, znamienna tym, że połączenie śrubowo-kulkowe (21,22) rozciąga się w kierunku osiowym i obwodowym.
3. 3. Przekładnia według zastrz. 2, znamienna tym, że połączenie śrubowo-kulkowe ma kształt linii spiralnej.
4. 4. Przekładnia według zastrz. 1, znamienna tym, że dwa klinowe koła pasowe (3,4,7,8,) zespołu (2,6) kół pasowych zawierają elementy stanowiące zderzaki końcowe (29,36) ograniczające ich przesunięcie osiowe.
5. 5. Przekładnia według zastrz. 1, znamienna tym, że oba koła pasowe (2,6) w zespole kół pasowych posiadają połączenia śrubowo-kulkowe (21,22) rozciągające się w przeciwnych kierunkach.
6. 6. Przekładnia według zastrz. 1, znamienna tym, że posiada hydrauliczne dociążające obciążeniem końcowym elementy (15,16,25,26).
7. 7. Przekładnia według zastrz. 1, znamienna tym, że posiada zawór (34,39,61,62) podnoszący i obniżający obciążenie końcowe, połączony hydraulicznie z klinowymi kołami pasowymi (3,4,7,8).
8. 8. Przekładnia według zastrz. 1, znamienna tym, że posiada zderzak końcowy (29,36) zabezpieczający taśmę (1), usytuowany na co najmniej jednym wale (5,9).
9. 9. Przekładnia według zastrz. 8, znamienna tym, że zderzak końcowy (29) posiada pierścień usytuowany pomiędzy klinowymi kołami pasowymi (3,4,7,8) i osadzony obrotowo na odpowiednim wale (5,9) zespołu kół zębatych (2,6).
10. 10. Przekładnia według zastrz. 8, znamienna tym, że taśmę (1) stanowi pas.
11. 11. Przekładnia według zastrz. 8, znamienna tym, że taśmę (1) stanowi łańcuch.
12. 12. Przekładnia według zastrz. 8, znamienna tym, że wyposażona jest w elementy recyrkulujące moc do mechanizmu zmiany przełożenia, usytuowane pomiędzy wałami (5,9).
13. 13. Przekładnia według zastrz. 7, znamienna tym, że hydrauliczne elementy dociążające (15,16,25,26) posiadają pomiędzy sobą połączenia (126,126') przepływu płynu utrzymujące jednakowe ciśnienie płynu wywierane na nie.
14. 14. Przekładnia według zastrz. 1, znamienna tym, że posiada źródło napędu (50) połączone z jedną z osi (10) mechanizmu zmiany przełożenia a każde z reagujących na moment obrotowy połączeń jest ograniczone do drugiej osi (11) mechanizmu zmiany przełożenia.
15. 15. Przekładnia według zastrz. 13, znamienna tym, że posiada hydrauliczne elementy dociążające (15,16) osadzone na każdej z osi i zawierające przewody płynowe połączone z tymi elementami dociążającymi (15,16) utworzone wewnątrz wałów (5, 9).

    Π5 801
16. 16. Przekładnia według zastrz. 12, znamienna tym, że posiada wałek napędowy (46) i mechanizm napędowy (51) oraz mechanizmy sprzęgłowe (42) przełączające przekładnię, przy czym wałek umocowany jest ruchomo względem obu osi (10,11) obrotu mechanizmu zmiany przełożenia, a mechanizm napędowy i mechanizmy sprzęgłowe są osadzone współosiowo z wałkiem napędowym (46).
17. 17. Przekładnia według zastrz. 1, znamienna tym, że posiada co najmniej dwie kombinacje połączeń taśmy/zespołów kół pasowych (1,3,4,7,8) pomiędzy wałami (5,9) i połączeniami śrubowo-kulkowymi (21,22,21',22') wyrównawczymi momentu obrotowego.
18. 18. Przekładnia według zastrz. 1, znamienna tym, że posiada oddzielne źródła napędu (30,31) dla co najmniej jednego zespołu kół pasowych (2) osadzonego w pierwszej osi (10) mechanizmu zmiany przełożenia i co najmniej jednego zespołu kół pasowych (6) osadzonego w drugiej osi (11) mechanizmu zmiany przełożenia, wytwarzające dwie składowe siły obciążającej.