SE441859B - Sammansatt hydrodynamisk - mekanisk transmissionsenhet - Google Patents

Description

8005777-1 10 15 20 25 30 35 2 varvtal varvid användes remskivor med varierbar delning.

Senare har ett avsevärt arbete nedlagts på att förbättra en sådan kontinuerligt varierbar transmission för att åstadkomma en praktisk komponent för biltransmissioner.

Ett exempel på en sådan KVT beskrives och visas i US-PS 4 094 203. I det visade arrangemanget användes ett stålband för att överföra drivning mellan de inbördes rörliga skivorna i en primär och sekundär remskiva.

Genom att reglera skivornas förskjutning och sålunda den verksamma diametern i varje remskiva uppnås en avsevärd variation av varvtal på ett kontinerligt sätt utan den stegvisa växling som tidigare förekommit i samband med manuella och automatiska transmissioner. Även med senare framsteg har sådana kontinuerligt varierbara transmissioner för fordonsbruk varit svåra att tillverka och haft samma vikt och utrymmeskrav som andra transmissioner.

Enligt föreliggande uppfinning åstadkommes en trans- missionsenhet där det andra skivparet hos reduktions- växelanordningen och differentialväxeln är koaxiellt anordnade längs den axel, som är parallell med ingångs- axeln. Det första skivparet är förbundet med fram-backp1anet- växelsatsens planetbärare och är vridbart anordnat runt ingångsaxeln. Reduktionsväxelanordningen innefattar ett par planetväxelsatser, av vilka den första satsens ringhjul drives av det andra skivparet och den andra satsens solhjul drives av den första satsens planethjul- bärare. Den första satsens solhjul är förbundet med den andra satsens stationära ringhjul och differential- växeln drives av den andra satsens planethjulbärare.

Enligt uppfinningen åstadkommes sålunda en kontinuerligt varierbar transmission som är lämplig för fordonsbruk som är enkel att tillverka och har praktisk storlek.

I mekanismen enligt uppfinningen kan dessutom alla driv- och reglerkomponenter monteras på endast två axlar för att förenkla tillverkning och montering. Enligt ett föredraget kännetecken för uppfinningen roterar sålunda den hydrodynamiska anordningen, den första axeln, planet~ 10 15 20 25 30 35 i arom* fluAurv 8005777-1 3 växelsatsen och den ingående remskivan runt en första axel och den utgående remskivan, reduktionsväxelsatsen och differentialmekanismen roterar alla runt en andra axel.

Uppfinningen kommer att framgå närmare av följande beskrivning som endast är avsedd som ett exempel under hänvisning till bifogade ritningar. Fig. l visar ett förenklat schema över en kontinuerligt varierbar trans- mission konstruerad enligt uppfinningen. Fig. 2 och 3 visar tillsammans ett tvärsnitt av transmissionen som är visad mer generellt i fig. l.

I fig 1 visas en transmission innefattande en hydro- dynamisk anordning 12, en dubbel fram-backp1anetväxel- sats 14, ett kontinuerligt varierbart remskivedrivsystem 16, en planetväxelsats 18 för högt varvtal, en planetväxel- sats 20 för högt vridmoment och en differentialmekanism 22.

Den hydrodynamiska anordningen 12 och fram-backväxel- satsen 14 ligger på en första axel A och planetväxel- satserna 18, 20 och differentialmekanismen 22 är monterade på en andra axel B parallellt med den första axeln A.

Som visas i den detaljerade tvärsnittsritningen i fig. 2 och 3 mottager transmissionen enligt uppfinningen som är innesluten\i ett delat hölje ll av pressad metall drivning från en motor eller annan drivkälla genom driv- plattan 34 (fig. 2). Styrtappen 24 är förbunden medelst svetsning eller på annat lämpligt sätt med en kåpa 26 vilken i sin tur är förbunden med löphjulet 28 i den hydrodynamiska anordningen 12. Kåpan 26 är även förbunden med bultsatser 30, 32 ti1l,drivplattan 3 En turbin 36 är anordnad och är innesluten i ett hölje 38 för den hydrodynamiska anordningen och mottager drivning då löphjulet 28 drivs. Turbinen 36 är förbunden med en platta 40 som utgör del av en torsionsdämpare 42.

Fackmannen inser att även om den hydrodynamiska anordningen 12 visas som en enkel fluidumkoppling inne- fattande löphjul 28 och turbin 36 kan en momentomvandlare eller annan hydrodynamisk anordning vara anordnad i 3005777-1 10 15 '20 25 30 35 4 stället för den visade hydrodynamiska anordningen på välkänt sätt.

En låskoppling 44 är anordnad som innefattar ett flertal friktionsskivor av vilka en del är förbundna medelst ett element 46 till plattan 26 och av vilka andra är förbundna med ett element 48 till torsions- dämparen 42. En fluidumkanal 50 utgör bana för fluidum under tryck för att åstadkomma inkoppling av kopplingen 44.

En ihålig mellanaxel eller första axel 52 är förbunden med uttagssidan i torsionsdämparen 42 och denna axel 52 innefattar även en inre kanal 51. Till höger om turbinen 36 finns en del 54 av transmissionshuset och en lageranordning 56 är inskjuten mellan huset och en förlängning 58 av en fast skiva 59 i en ingående remskiva 60 som även inne- som har och ett fattar en "rörlig" skiva 62 med en cylinder 63 en fläns 84. Den fasta skivan 59 har en yta 64 hylsorgan 61 förbundet med en drevhållare 70.

Det framgår att remskivan 60 roterar runt den första axeln 52 och sålunda är hela aggregatet rörligt i rotations- riktningen runt axeln A. Uttrycket "fast" avseende skivan 59 anger att denna skiva i remskivan 60 är fast i sitt sidoläge med avseende på en andra eller rörlig skiva 62 som har en yta 66. Skivan 62 är "rörlig" i det att den är förskjutbar i sidled åt vänster och höger längs skivan 59 sett i figur 2 för att åsatdkomma olika effektiv radie på remskivan 60, då sidodistansen mellan ytorna 64, 66 'på skivorna 59, 62 regleras.

Som visas i högra delen av fig. 2 innefattar planet- växelsatsen 14 ett solhjul 68 förbundet med bomspår med axeln 52, en hjulbärare 70 på vilken ett flertal par drev 72 är monterade och ett ringhjul 74. I den visade utföringsformen är dreven dubbla d'v s mellan solhjulet 68 och ringhjulet 74 finns drevpar SOm Står i ingrepp med varandra, varvid ett av dreven ingriper med solhjulet 68 och det andra ingriper med ringhjulet 74.

Andra typer av kugqhjulssatser kan naturligtvis användas [Xr/m -___ POOR uuAuflf 10 15 20 25 30 35 8005777-1 5 för detta speciella arrangemang. Ringhjulet 74 är för- bundet medelst en fläns 76 med ett element 78 i en framåt- koppling 80 som innefattar ett flertal friktionsskivor 81.

En andra sats skivor 83 i kopplingen 80 är kopplad till en annan arm 82 som är förbunden medelst bomspàr med solhjulet 68. Det framgår sålunda, att då framâtkopplingen 80 påverkas låses ringhjulet 74 till solhjulet 68 och drivning överföres till hâllaren 70. Hållaren 70 har ett fläns- nav 71 förbundet med hylsan 61. _ En lageranordning 86 är anordnad mellan flänsnavet 71 och ett huselement 87. En backbroms 88 är anordnad och innefattar ett första sidoelement 90, till vilket flera friktionsskivor 91 är fästa. En andra sats friktions- skivor 93 är förbundna med armen 76 som i sin tur är fäst till ringhjulet 74. Påverkan av backbromsen 88 låser ringhjulet 74 och ger en utgående drivkraft från hållaren 70 i en riktning motsatt den som åstadkommes då framåtkopplingen 80 är inkopplad.

En kolv 92 är anordnad att bringa friktionsskivorna 81, 83 i framâtkopplingen 80 i ingrepp då fluidum in- pumpas i f1uidumkammaren94 mellan kolven 92 och kopplings- cylindern 96. En backkolv 98 är anordnad rörlig för att överföra kraft genom ett rörformat element 100 och bringa friktionsskivorna 91, 93 i backbromsen 88 i kontakt då fluidum mottages i en kammare 102. En pumpanordning 104 vid högra änden av fig. 2 tillför det nödvändiga fluidet under tryck för valfri påverkan av framátkopplingen 80, backbromsen 88, de rörliga skivorna 62 och 112, láskopp- lingen 44, samt även smörjning och andra fluidumkretsar.

Ett stálband eller -rem 106 är så anordnad att dess undre del omger det inre utrymmet i remskivan 60 så att drivkraften då remskivan drives överföres av bandet 106 till en utgående remskiva 108 som visas i fig. 3. Remskivan 108 innefattar en fast skiva 110 och en rörlig skiva 112. Den fasta skivan 110 innefattar en vinkelyta 114, en förlängning 120 och hylsorgan 124.

Den rörliga skivan 112 innefattar en vinkelyta 116.

Vinkelytorna 114, 116 på skivorna 110, 112 kan förflyttas 00 R ... _ . a-- auAuTv 8005777-1 10 15 20 25 30 35 6 inbördes närmare eller längre isär då den rörliga skivan 112 förskjutes i sidled, som beskrivits i ovanstående be- skrivning av skivorna 59, 62 i remskivan 60. Sälunda kommer remskivorna 60 och 108 med remmen 106 att till- sammans utgöra ett kontinuerligt varierbart drivsystem, som beskrivits generellt i samband med fig. 1.

Tryckfluidumsvstemet för att variera remskivornas effektiva diameter behöver ej beskrivas i detalj eftersom det kan vara något av flera kända typer. Ett sådant 094 203. En styrlager- anordning 118 är inskjuten mellan den fasta skivans arrangemang beskrives i US-PS 4 110 förlängning 120 och en del 122 av transmissions- huset. Hylsan 124 på den fasta skivan 110 är förbunden med ett nav 126 som i sin tur är förbundet med insidan av en fläns 128.

Flänsen 128 är förbunden med etturingnjul 130 i en snabbgående kugghjulssats 18. Kugghjulssatserna 18, 20 kan i vidsträckt betydelse anses vara en reduktionsväxel.

Kugghjulssatsen 18 innefattar även en planethâllare 132, kugghjulssatsens 18 utgående element. Kugghjulssatsen 18 innefattar även flera planetkugghjul 134 lagrade på planethållaren 132 och i ingrepp såväl med ringhjulet 130 som ett solkugghjul 136. Planethâllaren 132 är med bomspår förbunden med en ihålig axel 138 som vid sin vänstra ände har flera tänder eller kuggar 139 som ingriper med en sats planetkugghjul 140 i'en kugghjulsföljd 20 för högt vridmoment. Kugghjulen 140 är lagrade på axlar 142 i planethållaranordningen 144.

Kugghjulssatsen 20 innefattar även ett ringhjul 146 förbundet med transmissionshuset såsom visas och är även förbundet-med ett fast element 148 till solhjulet 136 i kugghjulssatsen 18. Hållaren 144 i kugghjulssatsen 20 är så förbunden att den driver en tvärtapp 150 i differential- mekanismen 22. På tvärtappen 150 är kugghjul 152, 162 monterade. Pâ en första axel eller utgående drivorgan är monterat ett sidokugghjul 156. Pâ samma sätt är ett andra sidokugghjul 158 monterat på en axel eller ut- gående drivorgan 160. Sidokugghjulen 158 och 156 är .ef/níaí" i nuAuTY 10 15 20 25 30 35 8005777-1 7 i ingrepp med kugghjulen 152, 162 varigenom axeltapparna 160 och 154 drivs då centrumtappen roteras.

Vid drift överföres drivningen från drivmotorn (ej visad) till drivplattan 34 och kåpan 26 och roterar löphjulet 28. Då fluidet inuti kopplingen 12 deplaceras roteras turbinen 36 och åstadkommer drivning via plattan 40 och torsionsdämparen 42 och roterar axeln 52. Då trans- missionen senare bringas till väghastighet kan låskopp- lingen 44 påverkas på välkänt sätt för att åstadkomma en direktförbindning mellan löphjulet 28 och turbinen 36 för att minska förlusterna i drivtransmissionen till ett minimum. Vid denna tidpunkt drivs sålunda axeln 52 och roterar i sin tur solhjulet 68 i fram-backkugghju1s- satsen 14. Emellertid sker ingen drivning av den ingående remskivan 60 förrän antinen framâtkopplingen 80 eller backbromsen 88 påverkas. Vid denna tidpunkt drivs även pumpen 104 för att åstadkomma oljetrycket för någon av de manövrar som väljs medelst reglersystemet.

För att driva transmissionen i framåtriktningen tillföres olja till kammaren 94 och förskjuter kolven 92 och bringar framåtkopplingen 80 i ingrepp. Detta låser ringhjulet 74 till solhjulet 72 i fram-backkugghjuls- satsen 14 och driver planethållaren 70 via flänsnavet 71 till remskivan 60 i det kontinuerligt varierbara driv- systemet 16. Sålunda roteras remskivan 60 och medelst remmen 106 drivs remskivan 108. Rotationen av remskivan 108 driver navet 126 och flänsen 128 och tillför drivkraft till ringhjulet 130 i den snabbgàende kugghjulssatsen 18.

Följaktligen upptages uttaget från kugghjulssatsen 18 av planethållaren 132 vilket roterar axeln 138 som i sin tur är ansluten att driva kugghjulen 140 i kugg- hjulssatsen 20 för högt vridmoment. Ringhjulet 146 i denna kugghjulssats är fast och sålunda överföres den utgående drivkraften från kugghjulssatsen 20 via planet- hållaren 144 till centrumtappen 150, vilket driver kugg- hjulsdreven och sålunda sidokugghjulen och överför driv- kraften till båda axeltapparna. 8005777-1 10 15 20 25 30 8 För att driva transmissíonen i motsatt riktning frikopplas framåtkopplingen 80 och fluidum tillföres under tryck till kammaren l02 och förskjuter kolven 98 åt höger så att backbromsen 88 kopplas in. Detta låser ringhjulet 74 i frambackkugghjulssatsen och drivkraften från hållaren 70 pâföres i motsatt riktning mot den just beskrivna då framåtkopplingen 80 var i ingrepp.

Den visade transmissionsanordningen är monterad. längs två axlar för att reducera anordningens storlek.

Transmissionsanordningen är innesluten i ett delat hölje av pressad metall för att förbättra tillverkningen och reducera anordningens vikt. Reduktion i storlek och kompakt utförande är av största betydelse då utrymmet är begränsat. Dessutom förenklar monteringen längs endast tvâ axlar tillverkningen och sammansättningen av dessa transmissioner.

Kugghjulssatserna i framåtkopplingen och bakbromsen ger en riktningsväljarmekanism där backbromsanordningen "löper fritt" till dess att den bringas i ingrepp vilket ökar livslängden hos anordningens kugghjul, reducerar slitage och kugghjulsljud och ökar effektöverföringens verkningsgrad. Även om dreven och sidokugghjulen i differen- tialanordningen visas som koniska kugghjul kan de även vara av typ rakskurna kugghjul för att förenkla tillverk- ningstekniken. Den hydrodynamiska anordningen är anordnad av följande skäl: (l) En startanordning: (2) en hastighets- förändrare; (3) en regleranordning för motorns varvtal: (4) en retardationsanordning; och (5) en växlingsmekanism. Även om endast en speciell utföringsform av uppfin- ningen har beskrivits är det uppenbart att olika modifika- tioner och förändringar kan göras av uppfinningen. Av- sikten är därför att följande patentkrav skall täcka alla sådana modifikationer och förändringar som faller inom ramen för uppfinningen.

Claims (2)

10 15 20 25 30 8005777-1 PATENTKRAV

1. Sammansatt hydrodynamisk-mekanisk transmissions- enhet, innefattande ett kontinuerligt, variabelt drivsystem, i vilken den hydrodynamiska anordningen innefattar en lås- koppling, ett första skivpar hos det kontinuerliga, variabla drivsystemet och en fram-backplanetväxelsats, vilka är koaxiellt anordnade med varandra, i vilken en ingående axel, som är förbunden med den hydrodynamiska anordningens tur- binhjul, driver fram-backplanetväxelsatsens solhjul, och i vilken i den drivna enheten är anordnaàaett andra skivpar, en reduktionsväxelanordning och en differentialväxel för drivning av två axelhalvor, varvid det andra skivparet är anordnat på en axel, som är parallell med ingångsaxeln, k ä n n e t e c k n a d av att det andra skivparet (110, 112) hos reduktionsväxelanordningen och differentialväxeln (22) är koaxiellt anordnade längs nämnda axel, som är parallell med ingångsaxeln (52), att det första skivparet (64, 66) är förbundet med fram-backplanetväxelsatsens (14) planetbärare (70) och är vridbart anordnat runt ingångsaxeln (52), och att reduktionsväxelanordningen innefattar ett par planet- växelsatser (18, 20), av vilka den första satsens ringhjul (130) drives av det andra skivparet (110, 112) och den andra satsens solhjul (139) drives av den första satsens planet- hjulbärare (132), varvid den första satsens solhjul (136) är förbundet med den andra satsens stationära ringhjul (146) och varvid differentialväxeln (22) drives av den andra sat- sens planethjulbärare (144).

2. Transmissionsenhet enligt kravet 1, t e c k n a d av att den andra satsens planethjulbärare (144) utgöres av ett inre parti av differentialväxelns (22) driv- k ä n n e - kåpa.