PL235982B1 - Bezstopniowa przekładnia pasowa do napędu urządzeń ze sterowaną mocą silnika - Google Patents

Abstract

W przekładni wały: napędowy i napędzany (59), połączone są ciernie pasem klinowym (29) przewiniętym przez koła pasowe, z których każde jest utworzone z dwóch par tarcz stożkowych (30, 37) poosiowo przesuwnych względem siebie. Tarcza napędowa jest połączona z rolkowym siłownikiem odśrodkowym a tarcza napędzana (30) poosiowo obciążona sprężyną dociskową (42) jest połączona przez odśrodkowe sprzęgło (44, 51, 52, 55) z wałem napędzanym (59). Ponad to przekładnia zawiera przyłączony do wału napędzanego (59) mechaniczny czujnik momentu obrotowego. Czujnik ma współosiowo łożyskowany wewnątrz wydrążonego wału napędzanego (59) trzpień (63), końcami osadzony mimośrodowo (e) w tarczach wewnętrznej (64) i zewnętrznej (65), które obciążone są sprężyną spiralną (70). Tarcze (64, 65) są łożyskowane współosiowo z wałem odbiorczym (71) w korpusie i pokrywie przekładni (82). Ruch obrotowy tarcz (64, 65) ograniczony jest zderzakiem kątowym (84) do zakresu kąta środkowego o wartości nie mniejszej od 90°. W skrajnym położeniu spoczynkowym, przy obciążeniu wstępnie napiętej sprężyny spiralnej (70), zderzak kątowy (84) sytuuje w widoku czołowym oś trzpienia (63) w sąsiedztwie punktu wejścia w styczność z tarczami stożkowymi (30, 37) końca nierozciąganego odcinka pasa klinowego (29), na wspólnej osi łączącej oś trzpienia (63) z osią wału odbiorczego (71). Wał (71) łożyskowany jest w korpusie przekładni i połączony z wałem napędzanym (59) przez przekładnię zębatą (61, 72).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest bezstopniowa przekładnia pasowa do napędu urządzeń ze sterowaną mocą silnika spalinowego lub elektrycznego, stosowana w małych pojazdach kołowych typu motorower, motocykl, skuter, quad, w skuterach śnieżnych, w małych maszynach ogrodniczych, piłach łańcuchowych i innych urządzeniach specjalnych. Przekładnia wariatorowa według wynalazku zapewnia zmianę przełożenia w zależności od prędkości obrotowej i momentu obrotowego generowanego przez silnik.

Bezstopniowe przekładnie z pasem klinowym stosowane są głównie w pojazdach jednośladowych - skuterach. Zastosowanie bezstopniowej automatycznej przekładni pasowej w miejskich warunkach eksploatacji znacząco poprawia komfort i bezpieczeństwo jazdy, a prosta konstrukcja zapewnia minimalne koszty produkcji i ewentualnych napraw. Najczęściej stosowanymi są bezstopniowe przekładnie zawierające dwa, łożyskowane w korpusie przekładni wały: napędowy i napędzany, połączone ciernie pasem klinowym przewiniętym przez koła pasowe. Każde z kół jest utworzone z dwóch tarcz stożkowych z których jedna jest poosiowo przesuwna na wale a położenie drugiej jest ustalone. Tarcza napędowa przesuwna jest połączona z rolkowym siłownikiem odśrodkowym a przesuwna tarcza napędzana obciążona jest poosiowo sprężyną dociskową oraz połączona przez odśrodkowe sprzęgło i mechaniczny czujnik momentu obrotowego z wałem napędzanym. Przykładowo rozwiązania takie są przedstawione i zobrazowane na rysunkach w opisach patentowych: EP 3015350 na Fig. 8, JP 2018075966 na Fig. 4, 9 i 11 i JP2015120493 na Fig. 5.

Zwiększenie prędkości obrotowej silnika powoduje zwiększenie siły odśrodkowej działającej na rolki siłownika odśrodkowego, które przesuwając się promieniowo na zewnątrz po zakrzywionych bieżniach tarczy napędowej przesuwnej i stożkowej pobocznicy tarczy oporowej powodują zbliżanie się tej tarczy do tarczy napędowej nieprzesuwnej, trwale osadzonej na wale napędowym. Przy stałej długości pasa i stałej odległości między osiami wałów pas klinowy pracując na coraz większej średnicy stożkowych tarcz napędowych powoduje jego przesunięcie na mniejszą średnicę koła utworzonego ze stożkowych tarcz wału napędzanego. Przesunięcie wywołane jest przez stały poosiowo nacisk sprężyny dociskowej, zapewniającej wymagane napięcie pasa. W wymienionych powyżej rozwiązaniach przełożenie jest dostosowane zarówno do prędkości obrotowej jak i momentu obrotowego silnika. Moment obrotowy uwzględniany jest przez mechaniczny czujnik momentu obrotowego dzięki fasolkowym nacięciom na piaście koła stożkowego przesuwnego, osadzonego na wale napędzanym.

Rozwiązanie mechanicznego czujnika momentu obrotowego dla przekładni pasowej znane jest również z amerykańskiego opisu patentowego US6743129. Do przesuwnej tarczy stożkowej koła pasowego zamocowana jest tuleja mająca ściankę w której wycięty jest rowek śrubowy stanowiący bieżnie dla rolek zamocowanych w obejmie sprężyny dociskanej do tarczy. Rolki zmniejszają tarcie a tym samym zwiększają czułość i płynność pracy czujnika. Odległość między stożkowymi tarczami zależy od napięcia pasa klinowego, czyli wprost od wartości momentu obrotowego silnika. Zwiększenie otwarcia przepustnicy w silniku spalinowym skutkuje zwiększeniem momentu obrotowego i naciągu pasa klinowego a zwiększona siła występująca na rozciąganym odcinku pasa klinowego powoduje przekręcenie tarczy przesuwnej na połączeniu śrubowym tuleja - rolki tarczowego zabieraka, i zbliżenie tarczy przesuwnej do nieprzesuwnej zwiększające średnicę pracy pasa klinowego.

Napięcie pasa wynikające z aktualnie przenoszonej wartości momentu obrotowego powoduje zmianę przełożenia, jednak efekt ten realizowany na połączeniu o charakterze śrubowym nie jest optymalny dla charakterystyki pracy napędzanego urządzenia. Skutkiem jest częsta praca silnika w dużą prędkością obrotową, nawet w przypadku, gdy opory ruchu są małe, a moc niezbędna do ich pokonania mogłaby być wytworzona przy znacznie mniejszej prędkości obrotowej silnika - ze skutkiem zmniejszenia zużycia paliwa.

Zmiana przełożenia w przywołanych rozwiązaniach jest realizowana poprzez zmianę odległości między tarczami kół, przy stałej odległości między osiami wałów napędowego i napędzanego.

Zadaniem niniejszego wynalazku jest opracowanie konstrukcji bezstopniowej przekładni pasowej dla napędu ze sterowaną mocą silnika, rzędu do 30 kW, która uwzględniając sterowane przez użytkownika obciążenie zwiększy czułość mechanicznego czujnika momentu obrotowego i poprawi ekonomiczność napędu ograniczając zużycie paliwa lub pobieranej z akumulatora energii elektrycznej.

Przekładnia według wynalazku ma wiele cech wspólnych z powyżej opisanymi rozwiązaniami, jej tarcza napędowa przesuwna również połączona jest ze stożkowo-rolkowym siłownikiem odśrodkowym a przesuwna tarcza napędzana poosiowo obciążona sprężyną dociskową połączona jest przez sprzęgło

PL 235 982 B1 odśrodkowe i mechaniczny czujnik momentu obrotowego z wałem napędzanym. Wynalazek wyróżnia się tym, że mechaniczny czujnik momentu obrotowego ma współosiowo łożyskowany wewnątrz wydrążonego wału napędzanego trzpień, którego końce osadzone są mimośrodowo w tarczach wewnętrznej i zewnętrznej obciążonych sprężyną spiralną. Tarcze są łożyskowane współosiowo z wałem odbiorczym w korpusie i pokrywie przekładni. Ruch obrotowy tarcz ograniczony jest zderzakiem kątowym do zakresu kąta środkowego o wartości nie mniejszej od 90°. Skrajne położenie spoczynkowe tarcz, tylko przy obciążeniu wstępnie napiętej sprężyny spiralnej, sytuuje w widoku czołowym oś trzpienia w sąsiedztwie punktu wejścia w styczność z tarczami stożkowymi końca nierozciąganego odcinka pasa klinowego na wspólnej osi łączącej oś trzpienia z osią wału odbiorczego, który łożyskowany jest w korpusie przekładni i połączony z wałem napędzanym przez przekładnię zębatą.

Korzystnym jest wykonanie, w którym sprężyna spiralna zamocowana jest współosiowo z wałem odbiorczym i która odgiętym końcem wewnętrznym osadzona w pokrywie przekładni a końcem zewnętrznym w piaście zewnętrznej.

Również korzystnym jest, gdy zderzak kątowy ma sztywno połączony z korpusem, kołek, który wprowadzony jest w rowek fasolkowy wykonany w czołowej powierzchni tarczy wewnętrznej.

Stałą płaszczyznę środkowa, bez ukosowania pasa klinowego przy zmianie przełożenia i zmiennej odległości między osiami wału napędowego i wału napędzanego, zapewnia rozwiązanie symetryzujące przesunięcia tarcz stożkowych w obu kołach. Na końcu wału napędowego zamocowana jest tarcza dźwigienek, w której łożyskowane są promieniowo ukierunkowane, równoramienne dźwigienki, końcami wewnętrznymi przylegające do powierzchni czołowej piasty tarczy stożkowej napędowej wewnętrznej a końcami zewnętrznymi do powierzchni czołowej odsadzenia tarczy stożkowej napędowej zewnętrznej. Odpowiednio na wale napędzanym łożyskowana jest tuleja na której końcu zamocowana jest piasta sprzęgła odśrodkowego w której również łożyskowane są promieniowo ukierunkowane, równoramienne dźwigienki, końcami wewnętrznymi przylegające do powierzchni czołowej piasty tarczy stożkowej napędzanej wewnętrznej a końcami zewnętrznymi do powierzchni czołowej odsadzenia na tarczy stożkowej napędzanej zewnętrznej, przy czym zarówno tarcza stożkowa napędowa zewnętrzna jak i tarcza stożkowa napędzana zewnętrzna prowadzone są suwliwie na połączeniach wielowypustowych zewnętrznych odpowiednio piasty tarczy stożkowej napędowej wewnętrznej jak i piasty tarczy stożkowej napędzanej wewnętrznej.

W rozwiązaniu przekładni pasowej według niniejszego wynalazku wartość momentu obrotowego aktualnie generowanego przez silnik ma istotny wpływ na wartość przełożenia. Mimośrodowe osadzenie tarcz stożkowych napędzanych umożliwia zmianę odległości między wałem napędowym i napędzanym zależnie od wartości przenoszonej pasem siły napędowej.

Bezstopniowa przekładnia pasowa według wynalazku wyjaśniona jest opisem przykładowego wykonania z napędem od tłokowego silnika spalinowego. Przekładnia pokazana jest na rysunku, którego poszczególne figury przedstawiają:

Fig. 1 - przekrój prowadzony przez osie wałów przekładni w stanie spoczynku, według linii A-A oznaczonej na Fig. 2,

Fig. 2 - przekrój w płaszczyźnie środkowej pasa klinowego przekładni w stanie spoczynku,

Fig. 3 - przekrój przez zespół elementów wału napędzanego,

Fig. 3a - widok „W” z Fig. 3 na rowek fasolkowy,

Fig. 4 - przekrój osiowy przez tarczę stożkową napędową wewnętrzną,

Fig. 5 - przekrój osiowy przez tarczę stożkową napędową zewnętrzną,

Fig. 6 - przekrój osiowy przez tarczę stożkową napędzaną wewnętrzną,

Fig. 7 - przekrój osiowy przez tarczę stożkową napędzaną zewnętrzną,

Fig. 8 - widok z boku zespołu połączonych trzpieniem tarczy wewnętrznej z zewnętrzną, natomiast na kolejnych figurach pokazane są przekroje przez wały przekładni i przez płaszczyznę środkową pasa klinowego, zestawione dla warunków:

Fig. 9 i 10 - biegu jałowego silnika i przy zwiększaniu prędkości obrotowej z małym momentem obrotowym,

Fig. 11 i 12 - podczas obciążania przekładni dużym momentem przy małych prędkościach obrotowych, co przykładowo w skuterze występuje podczas dynamicznego ruszania i przyspieszania przy małych prędkościach,

Fig. 13 i 14 - podczas zwiększania prędkości obrotowej oraz małym i średnim obciążeniu, Fig. 15 i 16 - przy dużym obciążeniu i średniej i dużej prędkości obrotowej.

PL 235 982 B1

Napęd z wału napędowego 1, osadzonego w korpusie silnika 3 za pomocą kulkowych łożysk tocznych 2, przekazywany jest na pierwszą parę tarcz stożkowych napędowych: wewnętrzną 8 i zewnętrzną 17. Na czopie 4 wału napędowego 1 jest nacięty wielowypust 5, z którym współpracuje wielowypust wewnętrzny 12 piasty tarczy stożkowej napędowej wewnętrznej 11. Połączenie to umożliwia przenoszenie momentu obrotowego przy jednoczesnym wzajemnym przesuwie osiowym obu tarcz 8 i 17. Z kolei z wielowypustem zewnętrznym 13 piasty 11 koła stożkowego wewnętrznego 8 współpracuje wielowypust wewnętrzny 19 stożkowej tarczy napędowej zewnętrznej 17.

Wzajemne osiowe położenie tarcz stożkowych napędowych 8 i 17 jest zapewnione przez pas klinowy napędowy 29 znajdujący się między tymi tarczami oraz dźwigienki 23 osadzone w tarczy dźwigienek 22 za pomocą sworzni 26. Tarcza dźwigienek 22 jest osadzona na walcowym podtoczeniu końca 6 czopa wału napędowego 4 za pomocą nakrętki 28 z podkładką 27, przykręconej do gwintowego końca 7 czopa wału napędowego 4. Wewnętrzne końce 24 dźwigienek 23 współpracują z powierzchnią czołową 14 piasty tarczy stożkowej napędowej wewnętrznej 11, a zewnętrzne końce 25 współpracują z powierzchnią czołową odsadzenia 21 tarczy stożkowej napędowej zewnętrznej 17. Płaszczyzna środkowa pasa klinowego 29 znajduje się zawsze w tym samym położeniu osiowym względem czopa wału napędowego 4, niezależnie od odległości między wałami napędowym 1 i napędzanym 59 oraz niezależnie od rozsunięcia każdej pary tarcz stożkowych 8 i 17 oraz 30 i 37. Na każdej z tarcz stożkowych napędowych wewnętrznej 8 i zewnętrznej 17 znajdują się powierzchnie stożkowe, odpowiednio 9 i 18 współpracujące bezpośrednio z pasem klinowym 29. Po stronie silnika znajduje się tarcza oporowa 15. Między tarczą oporową 15 a bieżnią rolki 10 tarczy stożkowej napędowej wewnętrznej 8 znajdują się rolki 16 rolkowego siłownika odśrodkowego 15, 16 - odpowiadającego za zmianę przełożenia w zależności od prędkości obrotowej silnika. Tarcza stożkowa napędzana wewnętrzna 30 posiadająca na wewnętrznej stronie piasty 31 wielowypust wewnętrzny 33 osadzona jest suwliwie na wielowypuście 50 tulei 49. Na zewnętrznej stronie piasty 31 tarczy stożkowej napędzanej wewnętrznej 30 jest nacięty wielowypust zewnętrzny 34, z którym współpracuje wielowypust wewnętrzny 39 tarczy stożkowej napędzanej zewnętrznej 37. Obie tarcze stożkowe napędzane 30 i 37, odbierają napęd z pasa klinowego 29 za pośrednictwem powierzchni stożkowych odpowiednio 32 i 38. Każda tarcza stożkowa napędzana 30 i 37 jest wyposażona w łopatki chłodzące, odpowiednio 35 i 40. Na tulei 49 osadzona jest także piasta sprzęgła odśrodkowego 44, w której osadzone są także - za pośrednictwem sworzni 48 - dźwigienki 45, których wewnętrzne końce 46 współpracują z powierzchnią czołową 36 piasty 31 tarczy stożkowej napędzanej wewnętrznej 30. Z kolei zewnętrzne końce dźwigienek 47 współpracują z powierzchnią czołową odsadzenia 41 tarczy stożkowej napędzanej zewnętrznej 37. Dzięki temu płaszczyzna środkowa pasa klinowego 29 znajduje się zawsze w tym samym położeniu osiowym względem czopa 4 wału napędowego 1, niezależnie od odległości między parami tarcz stożkowych napędowych 8 i 17 oraz napędzanych 30 i 37 a także niezależnie od rozsunięcia każdej z tych par tarcz stożkowych. Napięcie pasa klinowego 29 jest wywoływane przez sprężynę dociskową 42 znajdującą się między tarczą stożkową napędzaną wewnętrzną 30 a tarczą oporową 43 osadzoną na zakończeniu tulei 49, której to położenie jest zapewnione przez pierścień osadczy sprężynujący 56.

Dalej napęd z tulei 49 jest przekazywany za pośrednictwem piasty sprzęgła odśrodkowego 44 na klocki sprzęgłowe 51 z okładzinami ciernymi 52. Klocki sprzęgłowe 51 są połączone obrotowo za pomocą sworzni 54 z piastą 44 i są utrzymywane w położeniu spoczynkowym za pomocą sprężyn powrotnych 53. Piasta sprzęgła odśrodkowego 44 jest osadzona na wcisk na tulei 49 i zabezpieczona przed przemieszczeniem w kierunku osiowym za pomocą wewnętrznego i zewnętrznego pierścieni osadczych 57 i 58. Z klocków sprzęgłowych 51 napęd przekazywany jest na bęben sprzęgłowy 55 i dalej na wał napędzany 59, który jest połączony z bębnem 55 za pomocą śrub 60. Wał napędzany 59 zakończony jest od drugiej strony kołem zębatym 61. Tuleja 49 osadzona jest obrotowo na wale napędzanym 59 za pośrednictwem łożysk igiełkowych 62, a który z kolei jest osadzony na trzpieniu 63 za pomocą łożysk igiełkowych 67. Trzpień 63 jest zintegrowany z tarczą zewnętrzną 65 i połączony śrubą 66 z tarczą wewnętrzną 64. Tarcze wewnętrzna 64 i zewnętrzna 65 są osadzone obrotowo odpowiednio w korpusie przekładni 80 i pokrywie przekładni 82, za pomocą łożysk tocznych - odpowiednio 68 i 69. Trzpień 63 leży poza osią obrotu tarcz wewnętrznej 64 i zewnętrznej 65 - jest zatem względem obu osadzony mimośrodowo przesunięty o wymiar mimośrodu „e”. Ponieważ zarówno wał napędzany 59 jak i tuleja 49 są osadzone współśrodkowo na trzpieniu 63, to są one osadzone mimośrodowo względem tarcz wewnętrznej 64 i zewnętrznej 65, a co za tym również względem korpusu przekładni 80. Dzięki temu możliwa jest zmiana odległości między osiami par tarcz stożkowych napędowych 8 i 17 oraz napędzanych 30 i 37.

PL 235 982 B1

Położenie tarcz 64 i 65 wyznacza sprężyna spiralna 70 i zderzak kątowy złożony ze sztywno zamocowanego do korpusu przekładni 80 kołka 83, który wsunięty jest do rowka fasolkowego 84. Rowek fasolowy 84 wykonany jest w powierzchni czołowej tarczy wewnętrznej 64 w kształcie odcinka okręgu o kącie środkowym „a” nie mniejszym niż 90° oraz usytuowanego tak, że skrajne położenie spoczynkowe 84a - tylko przy obciążeniu wstępnie napiętej sprężyny spiralnej 70 - sytuuje w widoku czołowym oś trzpienia 63 w sąsiedztwie punktu „X” wejścia w styczność z tarczami stożkowymi napędzanymi 30, 37 końca nierozciąganego odcinka pasa klinowego 29. Położenie to występuje na wspólnej osi łączącej oś trzpienia 63 z osią wału odbiorczego 71, który łożyskowany jest 74, 75 w korpusie przekładni 80 i pokrywie łożysk 81. Wał odbiorczy 71 połączony jest z wałem napędzanym 59 przez przekładnię kół zębatych 61 i 72. W położeniu spoczynkowym trzpień 63 z wałem napędzanym 59 i tuleją 49 przyjmują pozycję przy której osie wału napędowego 1 i wału napędzanego 59 są najbardziej oddalone od siebie. Napęd z wału odbiorczego 71 jest przekazywany przez koła zębate 73 i 77 na wał wyjściowy 76, który łożyskowany jest 78, 79 w korpusie i pokrywie przekładni 80 i 81.

W odróżnieniu od standardowych, bezstopniowych przekładni z pasem klinowym, w przekładni według wynalazku stałą jest odległość „a” między osiami wału napędowego 1 i wału odbiorczego 71, natomiast odległość między osią wału napędowego 1 i osią wału napędzanego 59 z tarczami stożkowymi napędzanymi 30 i 37 jest zmienna w zakresie wymiaru mimośrodu „e”.

Działanie przekładni w zmiennych warunkach eksploatacji, przy zmiennej szybkości obrotowej i momencie obrotowym silnika, omówione jest w powiązaniu z zestawami figur rysunku: 1,2, 3 i 3a; 9 i 10; 11 i 12; 13 i 14 oraz 15 i 16.

W stanie pracy na biegu jałowym pokazanym na Fig. 1 do 3a siła sprężyny dociskowej 42 zbliża symetrycznie do siebie - pod naciskiem dźwigienek 45 - tarcze stożkowe napędzane 30 i 37 z jednoczesnym przemieszczeniem pasa klinowego 29 w strefę około 70% maksymalnej średnicy. Przy zaniku obrotów wału napędzanego 59 sprężyny powrotne 53 odciągają klocki sprzęgłowe 51 od bębna 55 na wymiar szczeliny „s” a sprężyna spiralna 70 utrzymuje tarcze 64 i 65 z trzpieniem 69 w położenie przy którym kołek 83 opiera się o skrajne położenie spoczynkowe zderzaka kątowego 84a w rowku fasolkowym 84. Tarcze wewnętrzna 64 i zewnętrzna 65 sąsiadują z punktem wejścia X styczności z tarczami stożkowymi 30, 37 końca nierozciąganego odcinka pasa klinowego 29 podczas pracy silnika, i leżącego na wspólnej osi łączącej oś trzpienia 63 z osią wału odbiorczego 71.

Podczas pracy na biegu jałowym silnika, według Fig. 9 i 10, tarcze stożkowe napędowe 8 i 17 są maksymalnie oddalone od siebie, gdyż siła odśrodkowa pochodząca od rolek 16 jest tak mała, że nie przezwycięża siły wstępnie napiętej sprężyny dociskowej 42 tarczy napędzanej wewnętrznej 30. Napięcie wstępne sprężyny spiralnej 70 wywołuje większy moment obrotowy na tarczy zewnętrznej 65 niż moment pochodzący od siły występującej w rozciąganym odcinku pasa klinowego 29, przez co tarcze 64 i 65 z trzpieniem 63 pozostają w położeniu zapewniającym największą odległość między osiami wału napędowego 1 i wału napędzanego 59. Przełożenie przekładni ma wartość „i” mniejszą od przełożenia maksymalnego „imax”. Zwiększenie prędkości obrotowej wału napędowego 1 powoduje zwiększenie prędkości obrotowej tarcz stożkowych napędowych 8 i 17 i tarcz stożkowych napędzanych 30 i 37, a co za tym idzie piasty 44 z klockami 51 sprzęgła odśrodkowego. Siła odśrodkowa działająca na klocki 51 jest większa niż siła napiętych wstępnie sprężyn powrotnych 53 i klocki 51 z okładzinami ciernymi 52 zaczynają poprzez siłę tarcia przenosić moment obrotowy na bęben sprzęgłowy 55 i dalej na wał napędzany 59. Przy zwiększeniu, w zakresie małego obciążenia momentem obrotowym, co w skuterze występuje podczas spokojnego ruszania i przyspieszania, moment obrotowy wypadkowej siły napędowej w przekładni na ramieniu mimośrodu „e” jest mniejszy od momentu pochodzącego od wstępnie napiętej sprężyny spiralnej 70, w efekcie nie dochodzi do obrócenia tarcz 64 i 65 z trzpieniem 63.

Dalsze zwiększanie prędkości obrotowej silnika i wału napędowego 1 - sytuacja z Fig. 13-14 przy małym momencie obrotowym, skutkuje zwiększeniem siły odśrodkowej działającej na rolki 16 rolkowego siłownika odśrodkowego 15, 16, wariatora. Przemieszczają się one na zewnątrz powodując poosiowe przesunięcie tarczy stożkowej napędowej wewnętrznej 8 z piastą 11, która swoją powierzchnią czołową 14 oddziałuje na wewnętrzny koniec 24 dźwigienki 23 i powoduje jej obrót względem sworznia 26. Skutkuje to przemieszczeniem osiowym drugiego, zewnętrznego końca 25 dźwigienki 23 w stronę do silnika, wywarcie siły na powierzchnię czołową odsadzenia 21 tarczy stożkowej napędowej zewnętrznej 17 i jej przesunięcie w stronę silnika równą co do wartości drodze przemieszczenia tarczy stożkowej napędowej wewnętrznej 8. Zbliżenie się tarcz stożkowych napędowych 8 i 17 skutkuje wejściem pasa klinowego 29 na większą średnicę i zejściem na średnicę mniejszą na tarczach stożkowych napędzanych 30 i 37 - co jest równoznaczne ze zmniejszeniem przełożenia „i”. Przez cały czas silnik

PL 235 982 B1 rozwija moment obrotowy o wartości, który nie wywołuje na tyle dużej siły w przekładni pasowej, aby doszło do obrócenia tarcz 64 i 63 wraz z wałem odbiorczym. Już w zakresie średniej prędkości obrotowej silnika przekładnia realizuje najmniejszą wartość przełożenia „imin” co pozwala zmniejszyć zużycie paliwa.

W sytuacji zwiększenia momentu obrotowego na wale napędowym 1 do wartości przy której moment siły w rozciąganym odcinku pasa klinowego 29 działającej na ramieniu „e” przewyższa moment obrotowy wstępnie napiętej sprężyny śrubowej 70 - co w skuterze może występować podczas dynamicznego ruszania i przyspieszania, a sytuację tą odzwierciedlają Fig. 11 i 12 rysunku - następuje obrót tarcz 64 i 65 z trzpieniem 63, a co za tym idzie zmniejsza się odległość między osiami tarcz stożkowych napędowych 8 i 17 i napędzanych 30 i 37. Powoduje to w pierwszej kolejności wejście pasa klinowego 29 na większą średnicę na tarczach stożkowych napędzanych 30 i 37, a co za tym przełożenie „i” się zwiększa. Pozwala to na uzyskanie większego przyspieszenia pojazdu niż w przypadku przyspieszania z małym momentem obrotowym kiedy to przełożenie „i” było mniejsze niż obecne maksymalne do osiągnięcia „imax .

Dalsze zwiększanie prędkości obrotowej silnika - patrz Fig. 15 i Fig. 16 - powoduje przesuwanie rolek 16 na zewnątrz, co prowadzi do zmniejszenia odległości między tarczami stożkowymi napędowymi 8 i 17 i pas klinowy 29 zaczyna pracować na większej średnicy. W zakresie średniej i dużej prędkości obrotowej oraz dużego obciążenia silnika odległość osi kół stożkowych jest najmniejsza, rozsunięcie rolek wariatora największe, a przekładnia realizuję przełożenie „i” większe od najmniejszego możliwego „imin” do zrealizowania przez przekładnię.

W sytuacji, gdy po czasie dynamicznego przyspieszania zostanie osiągnięta żądana prędkość pojazdu i zostanie zmniejszone otwarcie przepustnicy, wypadkowa siła w rozciąganym odcinku pasa klinowego 29 ulegnie zmniejszeniu i tarcze 64 i 65 obrócą się z trzpieniem 63 w stronę położenia spoczynkowego 84a, zwiększając odległość między osiami wałów napędowego 1 i napędzanego 59, przełożenie realizowane przez przekładnię zmniejszy się, co spowoduje zmniejszenie prędkości obrotowej silnika.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Bezstopniowa przekładnia pasowa do napędu urządzeń ze sterowaną mocą silnika, zawierająca łożyskowane w korpusie przekładni (80) wały: napędowy (1) i napędzany (59), połączone ciernie pasem klinowym (29) przewiniętym przez koła pasowe, z których każde jest utworzone z dwóch par tarcz stożkowych (8, 17 i 30, 37) poosiowo przesuwnych względem wałów (1,59), przy czym tarcza napędowa (8) jest połączona z rolkowym siłownikiem odśrodkowym (15, 16) a tarcza napędzana (30) poosiowo obciążona sprężyną dociskową (42) jest połączona przez odśrodkowe sprzęgło (44, 51,52, 55) z wałem napędzanym (59), a ponad to do którego przyłączony jest mechaniczny czujnik momentu obrotowego (63, 64, 65, 68, 69, 70), znamienna tym, że czujnik momentu obrotowego ma współosiowo łożyskowany (67) wewnątrz wydrążonego wału napędzanego (59) trzpień (63), którego końce osadzone są mimośrodowo (e) w tarczach wewnętrznej (64) i zewnętrznej (65) obciążonych sprężyną spiralną (70), oraz które są łożyskowane współosiowo z wałem odbiorczym (71) w korpusie (80) i pokrywie przekładni (82), przy czym ruch obrotowy tarcz (64, 65) ograniczony jest zderzakiem kątowym (83, 84) do zakresu kąta środkowego (a) o wartości nie mniejszej od 90°, i którego skrajne położenie spoczynkowe (84a) tylko przy obciążeniu wstępnie napiętej sprężyny spiralnej (70) sytuuje w widoku czołowym oś trzpienia (63) w sąsiedztwie punktu wejścia (X) w styczność z tarczami stożkowymi (30, 37) końca nierozciąganego odcinka pasa klinowego (29) na wspólnej osi łączącej oś trzpienia (63) z osią wału odbiorczego (71), który łożyskowany jest w korpusie przekładni (80) i połączony z wałem napędzanym (59) przez przekładnię zębatą (61, 72).
2. 2. Przekładnia według zastrz. 1, znamienna tym, że sprężyna spiralna (70) zamocowana jest współosiowo z wałem odbiorczym (71), i która odgiętym końcem wewnętrznym osadzona w pokrywie przekładni (82) a końcem zewnętrznym w piaście zewnętrznej (65).

   PL 235 982 B1
3. 3. Przekładnia według zastrz. 1, znamienna tym, że zderzak kątowy (83, 84) ma sztywno połączony z korpusem (80), kołek (83), który wprowadzony jest w rowek fasolkowy (84) wykonany w czołowej powierzchni tarczy wewnętrznej (64).
4. 4. Przekładnia według zastrz. 1, znamienna tym, że na końcu wału napędowego (4) zamocowana jest tarcza dźwigienek (22), w której łożyskowane są promieniowo ukierunkowane, równoramienne dźwigienki (23), końcami wewnętrznymi (24) przylegające do powierzchni czołowej (14) piasty tarczy stożkowej napędowej wewnętrznej (11) a końcami zewnętrznymi (25) do powierzchni czołowej odsadzenia (21) tarczy stożkowej napędowej zewnętrznej (17), natomiast na wale napędzanym (59) łożyskowana jest tuleja (49) na której końcu zamocowana jest piasta sprzęgła odśrodkowego (44) w której również łożyskowane są promieniowo ukierunkowane, równoramienne dźwigienki (45), końcami wewnętrznymi (46) przylegające do powierzchni czołowej (14) piasty tarczy stożkowej napędzanej wewnętrznej (11) a końcami zewnętrznymi (25) do powierzchni czołowej odsadzenia (41) na tarczy stożkowej napędzanej zewnętrznej (37), przy czym zarówno tarcza stożkowa napędowa zewnętrzna (17) jak i tarcza stożkowa napędzana zewnętrzna (37) prowadzone są suwliwie na połączeniach wielowypustowych zewnętrznych (13, 34) odpowiednio piasty tarczy stożkowej napędowej wewnętrznej (11) jak i piasty tarczy stożkowej napędzanej wewnętrznej (31).