SE465789B - Anordning vid variatorvaexlar - Google Patents

Description

465 789 2 eller ge den en sexkantig tvärsektionsform. I det i figur 1 visade läget med en inställning mellan skivkropparna som ger ett brett spårläge, hamnar en i spåret inlagd kilrem 4 djupt ned i spåret, innebärande en relativt sett låg remhastighet.

Om nu skivkropparna l och 2 genom inbördes förskjutning exempelvis genom förskjutning av skivkroppen l utefter axeln 2 i pilens 5 riktning kommer under rotation remmen att trängas ut mot skivkropparnas periferipartier, vilket framgår av figur 2. Härvid ökar remhastigheten vid samma varvtal. I praktiken är det vanligt att man anordnar centri- fugaldon, som reglerar remskivans spårbredd, varvid följakt- ligen spårbredden blir varvtalsberoende. På den drivna sidan är på ekvivalent sätt remskivans spårbredd genom fjäderorgan (icke visade) anpassningsbar i beroende av varvtal och erfor- derliga utväxlingsbetingelser, vilket givetvis är nödvändigt med hänsyn till att remlängden är konstant.

Variatorväxlar av ifrågakommande slag användes ofta i samband med fordon, t.ex. snöskotrar och liknande, där automatisk utväxling mellan förbränningsmotor och fram- drivningsdon är önskvärd. I figur 3a-f är den vänstra remskivan den drivande och den högra den drivna.

Figur 3a visar ett läge där den drivna remskivan uppvisar ett mycket brett spårläge, så att remmen är i det närmaste slak och vilar mot ifrågakommande axel. I detta läge driver icke remmen den drivna remskivan och läget är att beteckna som ett tomgångsläge.

I figur 3b antages varvtalet på den drivna remskivan ha ökats, varvid genom centrifugalpåverkan spårbredden minskats och remmen sträcks upp, innebärande att den drivande rem- skivan driver den drivna, så att den senare börjar rotera.

Som synes är utväxlingen i detta läge låg, dvs. den drivna remskivan roterar med relativt lågt varvtal. Allteftersom motorvarvtalet ökar, pressas skivkropparna på den drivande remskivan ihop, medförande att remmen 4 kryper ut mot periferidelarna av skivkropparna, under det att spår- bredden i motsvarighet härtill hos den drivna remskivan ökas, resulterande i ett ändrat utväxlingsförhållande, den drivna remskivan ökar i varvtal.

Figur 3d visar ett tillstånd, där varvtalet gått upp så att utväxlingsförhållande mellan drivande och driven remskiva är 1:1.

Figur 3e visar ett förhållande vid ytterligare ökat varvtal hos den drivande skivan resulterande i ett omvänt utväxlings- förhållande gentemot tidigare visade, dvs. överväxlingsläge.

Figure 3f visar drivläget vid frånslagen motorkraft, dvs. under återgång till tomgångsbetingelser enligt figur 3a.

Genom ett fortvarighetstillstånd rent kopplingsmässigt mellan remskivorna upprätthålls varvtalet hos den s.k. drivna remskivan för utnyttjande av exempelvis motorbroms vid retardation.

Uppfinningens problem En variatorväxel kan anpassas till ett flertal olika driftskrav och varvtalsbetingelser genom ändring av såväl centrifugalorganens vikter som förekommande spännfjädrar för påverkan av remskrivekropparna för åstadkommande av rörelse mot bred spårvidd. Hela sortiment av viktsatser och fjädrar erbjuds i handeln för anpassning av dylika växelanordningar för olika ändamål. Exempelvis kan sådana krav förekomma att man önskar snabb uppväxling under det att vid andra omständigheter man önskar en långsam upp- växling. Vad beträffar förbränningsmotorers karakteristik förhåller det sig i allmänhet så, att man måste uppnå ett visst varvtal över tomgångsvarvtalet för att någon väsentlig effekt skall kunna tas ut ur motorn. Det kan härvid vara lämpligt att exempelvis använda en kraftig 465 789 4 ställfjäder och låga centrifugalvikter för att på detta sätt hålla utväxlingen låg under väsentlig del av acce- lerationsvarvtalet. Detta kan emellertid få till följd, att motorn kommer att övervarva, innan väsentlig växlings- ändring inträder och kan vidare innebära att t.ex. ett överväxelförhållande såsom de i figur 3e aldrig uppnås.

Om exempelvis en svag fjäder användes tillsammans med tunga centrifugalvikter, uppnås mycket snabbt ett läge, som svarar mot exempelvis utväxlingsläget 3d, vilket i sin tur resulterar i att växlingen genom det ökade varv- talet lätt övergår till överväxlingsläget e, innan motorn tillåtits komma upp i för detta växelläge erforderligt effektläge. Som synes är det svårt att uppnå ett ideal- förhållande för åstadkommande av såväl mjuk uppväxling som erforderligt önskat slutdriftstillstånd med enbart ett val av fjäderkraft och centrifugalvikter.

Det bör nämnas att de motorer, som kommer ifråga för samverkan med ovannämnda slag av växlar, är relativt högvarviga och av tvåtaktstyp. Detta innebär, att motorvarvtalet måste gå upp till ca 6000 varv/min. för att något effektuttag att räkna med skall kunna uppnås.

Full effekt uppnås först vid 8000-9000 varv/min. Vid häftiga gaspådrag hos en dylik notor kan 6000 varv/min. snabbt uppnås under ett brant accelerationsförlopp med- förande att uppväxlingen kommer att få ett ryckígt för- lopp (växeln hugger), vilket i sin tur kan resultera i ett överväxelläge, som belastar motorn i sådan grad, att motorn aldrig får tillfälle att utveckla hög effekt på gynnsam del av effektkurvan. Det gäller alltså att även vid snabba accelerationsförlopp växeln mjukt skall anpassa sig till förhandenvarande effektbetingelser under hela perioden och även under fullt effektuttag.

Sammanfattning av uppfinningen Föreliggande uppfinning avser att åstadkomma en lösning på ifrågavarande problem, så att,genom användande av en relativt mjuk fjäder och normala centrifugalvikter, man kan åstadkoma ett lämpligt utväxlingsförlopp, som till- låter motorn att i gynnsamt effekttillstånd accelerera till erforderligt varvtal med eller utan ytterligare växelförändring. Detta löses enligt uppfinningen genom att i fjäderns rörelsebana insättes en företrädesvis elastisk kropp vid ett läge, som exempelvis motsvarar ett utväxlingsförhållande enligt 3d, dvs. 1:1. Nämnda kropp kan utgöras av en stel kropp, en elastisk kropp eller en ytterligare fjäder medförande att för ytter- ligare förskjutning av remskivekropparna mot ett smal- spårsläge, krävs väsentlig ökad kraft, dvs. ett väsent- ligt ökat varvtal, varvid uppnåendet av exempelvis ett överväxelförhållande kan åstadkommas genom ett till motorns effektområde anpassat förlopp.

Det kännetecknande för föreliggande uppfinning framgår av efterföljande patentkrav.

Uppfinningen skall närmare beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar och då särskilt till figur 4, som visar en utföringsform.

Beskrivning av utföringsform Såsom i figurerna 1 och 2 är två remskivekroppar 1 och 2 förhanden, varvid remskivekroppen 2 är fast förbunden med axeln 3 under det att remskivekroppen 1 är förskjutbar längs nämnda axel. Remskivekroppen 1 är utförd med ett par klackar 6,7 på diametralt motsatta ställen, vilka klackar är utfor- made med kurvbanor 8,9 respektive. Klackarna 6,7 är förbundna med en kåpa 10, som genom ett nav ll är glidbar på axeln 3.

Mellan remskivekroppen l och nämnda nav ll är anbragt ett 465 789 6 centrifugaldon 12, som är vridfast förbunden med axeln 3 genom ett skruvförband 13. På ändarna av donet 12 är anbragta armar 14,15, vilka är utförda med kurvytor 16,17 respektive och utgörande själva centrifugalorganen.

Ifrågakommande kurvytor 16,17 samverkar med de tidigare nämnda kurvbanorna 8 och 9. Mellan centrifugaldonet 12 och navet ll är insatt en tryckfjäder 18, som pressar kåpan 10 och därmed remskivekroppen 1 mot ett läge för breda spår i remskivan. Innanför fjädern 18 är en elastisk kropp 19 anbragt, vilken företrädesvis har cylindrisk form.

Anordningens funktion Det antages att anordningen befinner sig i ett utgångsläge såsom visat i figur 4. Om nu axeln 3 roteras, kommer centri- fugalorganen 14,15 att med sina kurvytor 16,17 pressa mot banorna 8,9 respektive. Detta innebär, att remskivekropparna 1,2 kommer att närma sig varandra mot verkan av fjädern, dvs. en rörelse i pilens 20 riktning åstadkommes. Vid alltmer ökande varvtal komer spårbredden att minskas hos remskivan medförande att kilremmen vandrar ut mot remskivans periferi.

När ett visst förskjutningsläge uppnåtts, kommer centrifugal- donet 12 att stöta not den cylindriska kroppen 19, vilket hindrar ytterligare förskjutning. Lämpligen har då ett utväxlingsläge lika med det i figur 3d uppnåtts, dvs. ett utväxlingsförhållande 1:1. I detta läge har motorn erhållit ett sådant varvtal, att en gynnsam del av effektkurvan har uppnåtts. Motorn kan nu med t.ex. ökande gaspådrag tillåtas varva upp under gynnsamma belastningsförhållanden. Vid ytterligare ökande varvtal blir motståndet mot ytterligare förskjutning avsevärd, innebärande att man på detta sätt kan begränsa utväxlingsförhållandena. Det må påpekas, att fjädern 18 förhindrar att hylsan 19 deformeras radiellt, innbärande att hylsmaterialet i sig icke behöver uppvisa avsevärd formstyvhet. Emellertid kan såsom inledningsvis nämnts hylsan 19 ersättas med en fjäder, varvid växling 7 465 789 från förhållandet 1:1 till överväxel, dvs. enligt figur 3e, kan ske under varvtalsbetingelser, som effektmässigt är som gynnsammast för motorn. Det gäller ju exempelvis med drivning i hög hastighet att motorvarvtalet ligger på en gynnsam del av effektkurvan.

Som synes uppnås genom uppfinningen ett till motorvarvtal och effektkurva synnerligen väl anpassat uppväxlingsför- lopp, medförande för olika betingelser lätt anpassbara driftsförhållanden. En ytterligare fördel med uppfinningen är att om en fjäder användes istället för hylsan, bringas vid frånslagning av motorkraften, mycket snabbt en återgång till driftsläget enligt figur 3d, dvs. förhållandet 1:1, enär extrafjädern utövar tillsatspresskraft för uppnående av detta läge. Växeln hålls härvid i detta läge till dess avsevärd varvtalsreduktion uppnåtts, varvid anpassat växel- förhållande för ev. motorbroms uppnås. En variatorväxel enligt uppfinningen kan följaktligen mycket lämpligt ut- formas med en relativt svag fjäder och normala, dvs. icke överdrivna, centrifugalvikter, varvid en mjuk uppgång till ett lämpligt driftsläge för kontinuerlig uppvarvning av motorn och i det uppnådda läget tillåta en stabil varv- talsutveckling inom ett gynnsamt effektområde för att därefter under högvarvtal och ökande fjäderkraft åstadkomma ytterligare växling.

Genom uppfinningen uppnås även den fördelen att omslipning eller ofta förekommande utbyte av vikter och fjädrar blir obehövligt. Som förhållandena hittills varit skiftas såväl vikter som fjädrar särskilt i samband med tävlingskörning, varvid det har hänt att noggrannheten vid återmontering försummats, vilket resulterat i obalans och i svåra fall växelsprängningsolyckor. Uppfinningen löser på ett enkelt sätt problemet med effektanpassning av motorn till drivningen vid via växellådan.

Claims (5)

4e5'7s9 P A T E N T K R A V

1. Anordning vid s.k. variatorväxlar i form av exempelvis remförbundna växelhjul med varierbara spårbredder arbetande med centrifugalkraftspåverkande don för åstadkommande av varvtalsberoende utväxlingsförhållanden genom ändring av spårbredd hos de ingående växelhjulen mot verkan av för- spänningsorgan, k ä n n e t e c k n a d av att spår- breddsändringen är anordnad att mot verkan av förspännings- organen (18) under ökande varvtal bringas till ett stopp (19) eller möta ökad förspänning så att spårbreddsändringen (1,2) avstannar resp. fortgår i reducerad takt under fortvarig varvtalsökning hos det drivande växelhjulet.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda förspänningsorgan utgöres av en kompressions- fjäder (18) och att anordningen för att hejda spårbredds- ändringen utgöres av en hylsa (19) företrädesvis anbragt på den det drivande växelhjulet (1,2) uppbärande axeln (3).

3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att hylsan (19) är utförd i elastiskt material.

4. Anordning enligt krav 2 och 3, k ä n n e t e c k n a d av att kompressionsfjädern (18) är anbragt utanpå hylsan (19), varigenom vid höga varvtal och därmed följande höga kompressionskrafter hylsan (19) förhindras från att skadligt deformeras. f! -ß CM 01 '<1 OO \O

5. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda förspänningsorgan utgöres av en kompressions- fjäder (18) och att anordningen för att hejda spårbredds- ändringstakten utgöres av en ytterligare kompressionsfjäder, varvid växlingsrörelser vid höga varvtal sker mot verkan av båda fjädrarna.