SK112694A3 - Controlling device of clutch or a gear box - Google Patents

Description

Vynález sa týka ovládacieho zariadenia systému ako je spojka alebo prevodovka motora, najmä automobilového, ktoré obsahuje riadiace prostriedky a ovládací člen..

Doterajší stav techniky

V súčasnej dobe sú známe rôzne mechanické prevodovky s automatickou spojkou alebo bez nej, a automatické prevodovky.

Známe sú tiež mechanické prevodovky, v ktorých je automaticky regulované ako radenie rýchlosti, tak spojka. Takéto regulácie zahŕňajú komplexné systémy hydraulické alebo elektrické, ktoré majú nepohodlnú alebo obtiažnu údržbu a ktoré sú preto dnes prakticky vyhradené len pre závodné vozidlá.

Úlohou Vynálezu je vyriešiť takúto konštrukciu zariadenia, ktorá by prispela k jednoduchšiemu riadeniu motorového vozidla a ktorá by umožňovala najmä ľahšiu manipuláciu pri menení rýchlostí a pri práci so spojkou.

Z dokumentu FR-A-877 118 je známe zariadenie na ovládanie systému ako je spojka alebo prevodovka motora, najmä spaľovacieho motora pre motorové vozidlá, ktoré obsahujú ovládacie mechanizmy a ovládacie členy a tiež prvý hriadeľ, poháňaný motorom, druhý hriadeľ, pevne spojený s ovládacím členom, spojovacie prostriedky (10, 13, 15, 16, 33) na spojenie druhého hriadeľa s prvým hriadeľom pri pôsobení riadiacich prostriedkov prostriedkami (48, 53) na rozpojenie druhého hriadeľa od prvého hriadeľa po pootočení druhého hriadeľa vo vopred určenom uhle a vratné prostriedky na privádzanie druhého hriadeľa do jeho počiatočnej polohy po jeho odpojení od prvého hriadeľa.

Spojovacie prostriedky tvorí trecia spojka, ktorá obsahuje trecie členy, kde jednu časť z nich môže poháňať prvý hriadeľom a druhú časť môže poháňať druhý hriadeľ.

Trecie členy sú usporiadané koaxiálne s prvým hriadeľom tak, že prvé trecie členy sú pevne v rotácii spojené s prvým hriadeľom, a druhé trecie členy sú pevne v rotácii spojené s nosným členom, ktorý je sám spojený pri rotácii s ozubeným hnacím kolesom, ktoré je v zábere s ozubeným segmentom, pevne spojeným pri rotácii s druhým hriadeľom.

Ide teda o mechanické zariadenie, ktorého zdroj energie pochádza priamo z motora. Prívod energie sa môže samozrejme situovať na úrovni výstupného hriadeľa motora alebo ďalej napríklad na výstupnom hriadeli prevodovky. Riadiaci člen je tu vytvorený ako pedál.

Zariadenie tak funguje ako mechanický posilovač sily, ktorou pôsobí užívateľ.

Zariadenie má však nevýhodu, ktorá spočíva v tom, že užívateľ musí pôsobiť silou až do konca funkčného cyklu, inak by prišlo k prerušeniu cyklu a k zrušeniu funkcie zariadenia a ním riadených členov.

Predložený vynález si dáva za cieľ aspoň čiastočné odstránenie tohoto nedostatku.

Podstata vynálezu

Zariadenie vyššie uvedeného typu podľa vynálezu je bližšie charakterizované tým, že obsahuje prostriedky na udržiavanie spojenia uvedených spojovacích prostriedkov pokiaľ nedôjde k pootočeniu druhého hriadeľa vo vopred určenom uhle.

.- 3 Cyklus sa tak ukončí vždy, i v prípade, keď užívateľ preruší svoju činnosť.

Udržovacie prostriedky môžu zahŕňať vačku a snímač vačky, kde otáčanie hriadeľa vyvoláva, spolu s vačkou a jej snímačom, zo začiatku trvajúce spojenie druhého hriadeľa s prvým hriadeľom, a potom, v nasledujúcom čase, po uvedenom otočení do vopred určeného uhla, ich rozpojenie.

V konkrétnom vyhotovení obsahujú prostriedky na rozpojenie dva rozpojovacie členy, jeden z nich obsahuje vačku, vytvorenú ako drážku, a druhý z nich nesie snímač vačky, ako napr. palec, prispôsobený pre pohyb v drážke, kde jeden z rozpojovacích členov je pevne spojený so skriňou zariadenia a druhý z nich je prispôsobený na premiestňovanie v prvom smere pohybom druhého hriadeľa, pričom premiestňovanie tohoto člena v prvom smere vyvoláva, súčinnosťou snímača vačky a vačky, jeho premiestnenie v druhom smere, ktoré ďalej zaisťuje odpojenie druhého hriadeľa od prvého hriadeľa.

Otáčanie druhého hriadeľa spôsobuje tak skutočné rozpojenie prvého a druhého hriadeľa pomocou skôr citovanej drážky a palca.

Rozpojovací člen, ktorý nie je pevne spojený so skriňou, sa môže spojiť axiálne posuvne s nosným členom.

Tlmiace prostriedky na tlmenie vratných prostriedkov môžu byť v prípade konkrétneho vyhotovenia také, aby bola rýchlosť otáčania prvého hriadeľa nižšia ako je vopred určená hodnota.

V prípade, že je zariadenie určené na spojku, dovoľuje takéto usporiadanie použiť zariadenie nie len pre radenie rýchlostí, ale tiež pre rozjazd.

Tlmiace prostriedky môžu obsahovať tlačné prostriedky na udržiavanie trecích členov pritlačených k sebe, a aspoň jedno závažie na oddialenie tlačných prostriedkov, keď rýchlosť otáčania prvého hriadeľa prekročí určenú medznú hodnotu.

- 4 Udržiavacie prostriedky môžu obsahovať vačku, prispôsobenú na záber so snímacím palcom, ktorý je pevne spojený jedným z trecích členov tak, že vačka pôsobí pomocou pružných prostriedkov súčasne v zmysle pritláčania trecích členov k sebe, a závažie pôsobí na vačku proti smeru pôsobenia pružných prostriedkov.

Riadiace prostriedky s výhodou obsahujú súčasne pružné prostriedky, prispôsobené na riadenie zariadenia, ak sú používateľom uvoľnené, a na uvedenie zariadenia do pôvodnej polohy v priebehu jeho funkčného cyklu.

Tým sa umožňuje disponovať väčšou ovládacou silou, než akú je schopný vyvinúť užívateľ.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude bližšie objasnený pomocou príkladov vyhotovenia zobrazených na výkresoch, kde znázorňujú obr. 1 osový rez zariadením podľa vynálezu, obr. 2 osový rez hornou časťou zariadenia podľa obr.l, zobrazený vo väčšej mierke, obr. 3 osový rez riadiacim členom zariadenia rezu podľa obr.l, obr. 4 priečny rez riadiacim členom, vedený rovinou IV-IV z obr.3, obr. 5 bočný pohľad ma detail z obr.2, zobrazený vo väčšej mierke, obr. 6 vodorovný rez časťou detailu z obr.5, vedený rovinou VI-VI, obr. 7a rez zariadením vedený rovinou VII-VII z obr.2, obr. 7b podobný rez ako na obr.7a, ale s inou polohou ovládacích členov, obr. 8a a 8b ovládanie činnosti prevodovky a spojky zariadením podľa vynálezu a obr. 9 bočný pohľad na iné príklady vyhotovenia riadiacich členov.

Príklady vyhotovenia vynálezu

Zariadenie tvorí skriňa 1, ktorá je uzatvorená dvomi koncovými bočnicami 2, 3. V skrini 1 je uložený prvý hriadeľ A na ložiskách 5 a druhý hriadeľ na ložiskách 7. Zvonku skrine 1 je na prvom hriadeli 4 osadená remenica 8, upevnená na prvom hriadeli 4 pomocou klinov 9. Prvý hriadeľ A nesie ďalej vo vnútri skrine 1 nosič 10 kotúčov, uložený otočné na hriadeli 4 pomocou ložísk 11.

Nosič 10 kotúčov má už známu valcovú časť s drážkou 12, v ktorej sú uložené výstupky trecích kotúčov 15 pre pevné rotačné spojenie kotúčov 13 a nosiča 10 kotúčov..

Rovnako má hriadeľ 4 drážku 14, v ktorej sú uložené výstupky trecích kotúčov 15, uložených spolu s trecími kotúčmi 13, na pevné spojenie pri rotácii kotúčov 15 a hriadeľa 4. Hriadeľ 4, nosič 10 kotúčov a kotúče 13 . 15 sú teda koaxiálne.

Hnacie priame ozubené koleso 16 je uložené na nosiči 10. kotúčov, s ktorým je spojené pri otáčaní pomocou drážkovania 17 a proti posunutiu je zaistené poisťovacími krúžkami 18.

Pružný krúžok 19 sa opiera jednou stranou o skriňu 1, druhou stranou o hnacie koleso 16 prostredníctvom ložiska 20 a odtláča hnacie koleso 16 a tak i nosič 10 kotúčov na ľavú stranu.

Tlačná doštička 23 cez ložisko 25 pritláča trecie kotúče postupne k plošine 24, ktorá tvorí ukončenie valcovej časti nosiča 10 kotúčov, až dochádza k ich zovretiu.

Na obr. 3 a 4 je zobrazená riadiaca páka 26, spojená s riadiacimi prostriedkami, ktoré predstavuje guľový čap 27, a ktorá je ďalej pevne spojená s riadiacou osou 28, privádzanou do neutrálnej polohy voči bočnici 2 pomocou pružiny 29.

Časť riadiacej osi 28., odvrátená od riadiacej páky 26. tvoriaca plôšku 30 na pevné spojenie pri rotácii hriadeľa 28

- 6 a excentra 31, ktorý pri otáčaní hriadeľa 28 pôsobí tlakom na tlačnú doštičku 23 tak, že vyvoláva zovretie kotúčov 13,15.·

Na obr.l je zobrazený druhý hriadeľ 6, pevne spojený s ozubeným segmentom 13 s priamym ozubením, ktorý zaberá s ozubením hnacieho kolesa 16.

Segment 33 tvorí výstupok 34 , o ktorý sa opiera jedným koncom pružina v tvare spony, ktorej druhý koniec sa opiera o tiahlo, uložené v bočnici 2. Koniec hriadeľa 6, vyčnievajúci z bočnice 2, nesie ovládaciu páku .38, s ktorou je pevne spojený pri otáčaní, a ktorá je prostredníctvom guľového čapu 39. spojená s neznázorneným členom na jeho ovládanie.

Tlačná doštička 23 zaisťuje zovretie kotúčov 13,15 pomocou pružného krúžku 41. Toto zovretie sa uskutočňuje proti plošine 24 nosiča 10 kotúčov pomocou vloženej dosky 42, ktorej palec 4 2, tvorený výbežkom na jej vonkajšom obvode, je vedený posuvne v drážke 12 pre záber s vodiacou sklonenou plochou 4.3 venca 4 4 , klzavo uloženého v skrini 1 pomocou drážok ,45. Vodiace sklonené plochy 43 sú vytvorené tak, že rotácia nosiča 10. kotúča a vloženej dosky 42 vyvoláva na venci 34 silu smerom doľava, proti pôsobeniu pružného krúžku 19.

Závažie 46 , zasunuté vo vedení v hriadeli 4., pôsobí tiež tlakom na vloženú dosku 42 smerom doľava, proti pôsobeniu pružného krúžku 19 pri otáčaní hriadeľa 4..

Valcovitý palec 48 je súčasne podopieraný valcovým výstupkom 47 hnacieho kolesa 16.

Ďalší pružný krúžok 49 pôsobí tlakom na hnacie koleso 16 smerom doprava cez tlačnú korunu 50 a ložisko 51 proti pôsobeniu pružného krúžku 19.

člen 52 _f pripevnený k bočnici 2, obsahuje drážku 53, tvoriacu uzatvorenú dráhu, v ktorej sa pohybuje voľný koniec palca 48 .

Palec 48 je na obr.6 zobrazený v polohe pokoja, kde hnacie koleso 16 je v rovnováhe medzi pôsobením pružných krúžkov 19 , 49.

Od tejto polohy drážka 53 obsahuje prvú časť 54, sklonenú súčasne voči axiálnemu smeru i voči tangeciáInému smeru, až do polohy 55 palca 48, a ďalej druhú časť 56, sklonenú v rovnakom smere ako časť 54 voči tangenciálnemu smeru, ale v smere opačnom voči axiálnemu smeru až do polohy 57, situovanej v rovnakej axiálnej úrovni, ako je východisková poloha, a ďalej tretiu časť 58, rovnobežnú s časťou 54 a prepojujúcu polohu 57 s polohou 59, situovanú na rovnakej úrovni ako východisková poloha v tangenciálnom smere, a konečne štvrtú časť (50, ktorá prepojuje polohu 59 s východiskovou polohou. Drážka 53 je vytvorená v tvare trapezoidálneho obdĺžnika, s pravým uhlom v polohe 55, pričom k časti 54 a 56 prebiehajú voči neutrálnym polohám 48 a 57 axiálne, k pravej strane člena 52 a častiam 58, 60 prebiehajú axiálne doľava od týchto neutrálnych polôh.

Remenica 8 poháňa napríklad motor, ku ktorému je pripojená prevodovka, ktorá sa má pomocou zariadenia riadiť. Avšak táto remenica 8 sa môže tiež poháňať výstupným hriadeľom tejto istej prevodovky alebo týmito dvomi orgánmi súčasne pomocou diferenciálnej prevodovky.

Prvý hriadeľ 4 je stále poháňaný. Pokiaľ riadiaca páka 26 nie je v činnosti, kotúče 15 poháňa hriadeľ 4, ale kotúče 13 zostávajú pevné a v dôsledku toho i nosič 10 kotúčov, hnacie koleso 16 a hriadeľ 6.

Ak dá užívateľ impulz riadiacej páke 26 , začne sa otáčať os 28, excenter 31 vyvíja axiálny tlak na tlačnú doštičku 23, ktorá stláča kotúče 13., 15, ktoré ďalej poháňajú nosič 10 kotúčov a hnacie koleso 16 . ktoré samo poháňa hriadeľ 6 prostredníctvom ozubeného segmentu 33.

V priebehu začiatku rotácie hnacieho kolesa 16 sa palec 48 pohybuje v časti 54 drážky 53 zo svojej východiskovej polohy do polohy 55, čo spôsobuje premiestnenie hnacieho kolesa a nosiča 10 kotúčov k pravej strane, a tak i samočinné zovretie spojky, ktorú tvoria kotúče 13., 15. Spojka je tak zovretá medzi nosičom 10 kotúčov a excentrom 31 pri pôsobení pružného krúžku 41.

Ďalej, stále za účinku spojky, palec 48 sa premiestňuje smerom doľava v časti 56 drážky 53 , unáša tak nosič 10 kotúčov a súčasne sa uvoľňuje spojka. Pružina 35 v tvare spony vracia hriadeľ 6 do jeho východiskovej polohy, a ten unáša hnacie koleso tak, že palec 48 prechádza Časťou 58 drážky 53 až do polohy 59. Pružný krúžok 49 vracia svojim spôsobom palec 48 do jeho východiskovej polohy.

V priebehu pohybu palca v častiach 54 a 56 drážky 53 ovládacia páka 38 samozrejme vykonala požadovanú činnosť a potom sa vrátila do svojej východiskovej polohy. Uhol, o ktorý sa pootočil hriadeľ 6, odpovedá uhlovému rozdielu medzi východiskovou po- lohou a polohou 57 palca 48, s výnimkou faktoru prevodu do pomala.

činnosť tohoto zariadenia je závislá na rýchlosti otáčania hriadeľa 4. Ak sa totiž palec premiestňuje v časti 55 drážky 53 a prichádza do blízkosti polohy 57, palec 42 vloženej dosky 41 stúpa po sklopenej vodiacej ploche 43 venca 44 a tým súčasne stláča pružný krúžok 19 a pôsobí axiálnou silou na spojku, a táto sila udržuje palec 48 v polohe 57, táto kompresná sila spojky, vyvolaná pôsobením krúžku 19 začína prevyšovať silu pružiny 35.

Účinkom zvýšenia rýchlosti otáčania hriadeľa 4 závažia 46 vyvíjajú silu opačnú k sile pružného krúžku 19, dostatočnú na odľahčenie spojky od axiálneho zaťaženia, vyvolaného týmto krúžkom 19. Pružiny 35 a 49 potom vracajú palec do polohy 59 a východiskovej polohy, ako je popísané skôr.

Stačí potom jednoduchý podnet užívateľa na žiadané spustenie ovládania pre samočinné zopnutie spojky. Cyklus sa potom uskutočňu j e automaticky.

Naviac, vďaka, ľahkej ovládateľnosti, je toto zariadenie dobre prispôsobené na riadenie spojky.

Príklady na obr.8 predstavujú zariadenia podľa vynálezu pri riadení spojky a prevodovky.

Páka 38 ovláda lanko 63 spojky a guľový čap ovláda prostredníctvom vidlicovej páky 62 bubienok 64 pre voľbu prevodu, podobne ako pri motocyklov. Páka 62 je pritláčaná k narážke 69.

Páka je v tvare vačky, ktorá spolupracuje so snímačom vačky, tvoreným ďalšou pákou 66 , ku ktorej je pripojené lanko 63 na vyvolanie rozpojenia spojky.

V priebehu rozpojovania páky 38. medzera medzi pákou 62 a bubienkom 64 voľby prevodu umožňuje ich rozpojenie, po ňom sa pôsobením vidlice 67 páky 62 bubienok otáča, zatiaľ čo páka 66 snímača vačky postupuje na nečinnú časť 68 páky 38.

Keď sa hriadeľ vráti do východiskovej polohy, vidlica 67 sae vysunie z bubienka 64 voľby prevodu, páka 66 snímača vačky znovu stláča povrch vačky 65 dole a súčasne znovu zapína motor.

Obr.9 predstavuje variant riadiacich prostriedkov, v ktorom riadenie pôsobí na páku 69 proti pôsobeniu pružiny 70. Páka 69 tvorí háčik 71. spolupracujúci s prečnievajúcim okrajom riadiacej páky 26., a je k háčku 71 ho pritláča pružina 72, pripevnená k skrini 1.

Keď užívateľ spôsobí natočenie páky 69, riadiaca páka 26 vykĺzne zo zobáku háčika 71 a pružina 72 potom spôsobí jej pootočenie, pričom páka 26 zase naopak poháňa riadiacu os 28. a vyvoláva tak požadovanú činnosť.

Keď tlačná doštička 23 vráti excenter 31 do jeho východiskovej polohy, páka 26 sa vracia proti pôsobeniu pružiny 72 a znovu zapadne na háčik 71 páky 69 vďaka pružine 70.

Vynález je po.písaný v spojení s prevodovkou a spojkou automobilového vozidla, ale sú samozrejme možné i ďalšie použitia .

Z iného pohľadu, v prípade potreby značných síl, je možné usporiadať dve zariadenia podľa vynálezu v sérii, kde výstupný hriadeľ 6 prvého zariadenia je spojený s riadiacim hriadeľom druhého zariadenia.

Hoci je popísaná trecia kotúčová spojka, je možné tiež použiť spojku kužeľovú alebo hydrodynamickú.

Na záver sa poznamenáva, že riadenie zariadenia podľa vynálezu sa môže ľahko automatizovať podľa vyšších parametrov vozidla, ktoré sa potom chová ako vozidlo s automatickou prevodovkou .

Claims (9)

1. Ovládacie zariadenie systému, ako je spojka alebo prevodovka motora, najmä automobilového, obsahujúce riadiace prostriedky (26-31) a ovládací člen (38) , súčasne zahŕňajúce prvý hriadeľ (4), poháňaný motorom, druhý hriadeľ (6), spojený s ovládacím členom, spojovacie prostriedky (10,13,15, 16,33) na spojenie druhého hriadeľa s prvým hriadeľom pri pôsobení riadiacich prostriedkov, prostriedky (48,53) na rozpojenie druhého hriadeľa od prvého hriadeľa po pootočení druhého hriadeľa do vopred určeného uhla, a vrátne prostriedky na privádzanie druhého hriadeľa do jeho počiatočnej polohy po jeho odpojení od prvého hriadeľa, vyznačené tým, že obsahuje prostriedky (48,53) na udržiavanie spojenia uvedených spojovacích prostriedkov, pokiaľ nedôjde k pootočeniu druhého hriadeľa vo vopred určenom uhle.

2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačené tým, že udržiavacie prostriedky obsahujú vačku (53) a snímač (48) vačky, pričom otáčanie druhého hriadeľa vyvoláva, v spolupráci s vačkou a snímačom vačky, najprv spojenie druhého hriadeľa s prvým hriadeľom a udržanie ich spojenia, a potom nasleduje, po uvedenom pootočení vo vopred určenom uhle, ich odpojenie.

3. Zariadenie podľa niektorého z nárokov 1 a 2 , v y značené tým, že rozpojovacie prostriedky zahŕňajú dva rozpojovacie členy (47,52), kde jeden z rozpojovacích členov (52) obsahuje vačku (53) a druhý z rozpojovacích členov nesie snímač (48) vačky, prispôsobený na premiestňovanie na vačke, a ďalej jeden z rozpojovacích členov (52) je pevne spojený so skriňou (1) zariadenia a druhý rozpojovací člen je prispôsobený na premiestňovanie v prvom smere otáčavým pohybom druhého hriadeľa, pričom premiestňovanie rozpojovacieho člena v prvom smere vyvoláva, pomocou snímača (48) vačky a vačky (53), jeho premiestňovanie v druhom smere, ktoré spôsobí odpo jenie druhého hriadeľa od prvého hriadeľa.

4. Zariadenie podľa niektorého z nárokov 2 a 3 , vyznačené tým, že vačka je vytvorená ako drážka a snímač vačky tvorí palec, vedený v tejto drážke.

5. Zariadenie podľa niektorého z nárokov 2 až 4 , v y značené tým, že obsahuje dva trecie členy, usporiadané koaxiálne s prvým hriadeľom, kde prvý trecí člen je súčasne pevne a neotočne spojený s prvým hriadeľom a druhý trecí člen je pevne v rotácii spojený s nosným členom (10), ktorý je sám pevne v rotácii spojený s ozubeným hnacím kolesom (16), ktoré je v zábere s ozubeným segmentom (33), spojeným pevne v rotácii s druhým hriadeľom, a v ktorom ten rozpojovací člen (47) , ktorý nie je pevne spojený so skriňou, je axiálne pevne spojený s nosným členom (10).

6. Zariadenie podľa niektorého z nárokov 1 až 5 , v y značené tým, že obsahuje tlmiace prostriedky (19, 42-46) na tlmenie vrátnych prostriedkov, pokiaľ je rýchlosť otáčania prvého hriadeľa nižšia ako určená hranica.

7. Zariadenie podľa nároku 6, vyznačené tým, že spojovacie prostriedky zahŕňajú treciu spojku, obsahujúcu aspoň dva trecie členy (13,15), z ktorých jeden člen (15) môže byť poháňaný prvým hriadeľom, a druhý člen (13) môže poháňať druhý hriadeľ, a v ktorom tieto tlmiace prostriedky zahŕňajú tlačné prostriedky (19) na udržanie trecích členov v pritláčaní a aspoň jedno závažie (46) na odtláčanie tlačných prostriedkov, keď rýchlosť otáčania prvého hriadeľa prekročí vopred určenú hranicu.

8. Zariadenie podľa nároku 7, vyznačené tým, že udržiavacie prostriedky obsahujú vačku (43), prispôsobenú na spoluprácu s palcom (42) snímača vačky, spojeným s jedným z trecích členov, kde vačka je pritom silovo zaťažená pružnými prostriedkami (19) tak, že udržuje v kontakte trecie členy, a závažie pôsobí na vačku proti smeru pôsobenia pružných prostriedkov.

9. Zariadenie podľa niektorého z nárokov 1 až 8 , vyznačené tým, že riadiace prostriedky obsahujú pružné prostriedky (72), prispôsobené po svojom uvoľnení na ovládanie zariadenia a pre vracanie späť do funkčného cyklu zariadením.