TR2023019165U5 - Sürekli Değişken Aktarma (CVT) Sistemi için Bir Mekanizma - Google Patents

Abstract

Buluş, otomotiv sektöründe otomatik şanzıman sistemi olarak elektrikli, hibrit ve klasik içten yanmalı motora sahip araçlarda uygulaması bulunan zincirli/kayışlı Sürekli Değişken Aktarma (SDA, CVT) sistemlerinde kullanılan ve değişken devirler ile hız ayarının yapılmasını sağlayan bir kontrol mekanizması ile ilgilidir.

Description

TARIFNAME Sürekli Degisken Aktarma (CVT) Sistemi için Bir Mekanizma Teknik Alan Bulus, genel olarak otomotiv sektörü olmak üzere, makine, havacilik, uzay ve robotik sanayi olmak üzere birçok alanda uygulamasi bulunan Sürekli Degisken Aktarma (SDA, CVT) sistemleri için gelistirilmis kontrol mekanizmasi ile ilgilidir. Bulus özellikle, otomotiv sektöründe otomatik sanziman sistemi olarak elektrikli, hibrit ve klasik içten yanmali motora sahip araçlarda uygulamasi bulunan zincirIi/kayisli Sürekli Degisken Aktarma (SDA, CVT) sistemleri için gelistirilmis yeni bir kontrol mekanizmasi ile ilgilidir. Teknigin Bilinen Durumu Günümüzde Sürekli Degisken Aktarma (SDA, CVT) sistemlerinin basta otomotiv sektörü olmak üzere, makine, havacilik, uzay ve robotik sanayi olmak üzere birçok alanda uygulamasi bulunmaktadir. Özellikle otomotiv sektöründe otomatik sanziman sistemi olarak klasik içten yanmali araçlar ile birlikte hem elektrikli hem de hibrit araçlarda uygulamasi bulunmaktadir. Tasitlarda klasik disli kullanan otomatik ve manuel sanzimanlara göre ciddi yakit tasarrufu dolayisiyla düsük zararli gaz salinimi saglayan SDA sistemlerinin sessiz çalisma ve kismen yüksek ivmelenme gibi önemli avantajlari da oldugu bilinmektedir. Dolayisiyla gün geçtikçe artan bir kullanim alani söz konusudur. Bunun disinda, motosikletlerde, ATV"Ierde ve küçük elektrikli tasitlar gibi hiz ve tork degisimi gereken yerlerde siklikla kullanilmaktadir. Mevcut teknikteki Sürekli Degisken Aktarma (SDA, Ingilizcesi CVT) sistemleri, giris kismindan aldigi gücü çikis kismina kesintisiz, kademesiz ve sürekli olarak ileten güç aktarma organlaridir. Bu sistemlerde çevrim orani ya da disli orani sabit bir deger degil, belli bir aralikta teorik olarak sinirsiz sayidadir. SDA sistemi bu orani sürekli bir sekilde kademesiz olarak degistirme kabiliyetine sahiptir. Sistemdeki bu esneklik güç aktarimini, klasik sistemlerdeki sabit çevrim orani degerlerinin aksine 2 ara degerlerini de alarak daha genis bir çevrim oraninda gerçeklesmesine imkân saglamaktadir. Sürekli degisken aktarma sistemlerinin birçok tipi mevcuttur. Sürekli Degisken Aktarma (SDA) güç aktarma yöntemleri hidrolik, mekanik ve elektrikli olarak siniflandirilmaktadir. Mekanik güç aktarma yöntemleri ise kendi içerisinde 5 kasnakli (Zincirli- Kayisli) ve diskli-toroidal (Yarim Toruslu-Tam Toruslu ) olarak siniflandirilmaktadir. Teknigin bilinen durumundaki mevcut sistemlerde zincirli/kayisli sürekli degisken aktarma (CVT) sistemlerinin vites degisimi, genel olarak hidrolik baski ile yapilmaktadir. Bu tür bir kontrol için hidrolik pompa, kasnaklar üzerinde hidrolik silindir ve bunlar için gerekli hidrolik yag ve deposundan olusan bir hidrolik ünite gerekmektedir. Bu ünite agirligi arttirmakla birlikte sistemi kontrol etmek için sürekli bir basinç enerjisine ihtiyaç duymaktadir. Dolayisiyla bu tür kontrol sistemlerinin hem maliyet hem de enerji kaybi açisindan dezavantajlari vardir. Yukarida bahsedilen sistemin eksiklikleri ve bu uygulamalar neticesinde ortaya çikan teknik problemler su sekilde özetlenebilir; hidrolik güç ünitesi ihtiyacindan kaynaklanan agirlik ve maliyet, hidrolik yagin isinmasi ve bunun sogutma ile bakim ihtiyaci, kontrol için sürekli basinçta tutulmasi sebebiyle hidrolik pompanin enerji kaybi. Önceki teknige ait olarak yapilan patent arastirmasinda TR2018/15985 basvuru numarali patentin teknik içerigi; Bulus konusu, içten yanmali merkezi bir motor veya motor gurubundan, pervane gruplarina ve tekerlere sürekli degisken transmisyon sistemi (CVT) kullanilarak güç iletilmesi sureti ile, dikey kalkis ve inis yapabilme yetenegine sahip havada ve karada insan ve yük tasiyabilen kanatsiz hibrit tasit ile ilgilidir. Mevcut doküman araçlarin özellikle de kanatsiz yük tasiyabilen hibrit tasitlarin pervane ve tekerlek gruplarina sürekli degisken transmisyon sistemi aktarilmasini ve bu sayede dikey kalkis ve inis yapilabilmesini amaçlamistir; fakat sadece bir adet servo motor ile güç aktariminin saglandigi bir yapilanmayi içermemektedir. Bununla birlikte yüksek bakim maliyetleri ve agirlik gibi problemleri ortadan kaldiran bir kontrol mekanizmasi içermemektedir. Önceki teknige ait olarak yapilan patent arastirmasinda TR2017/00079 basvuru numarali patentin teknik içerigi ile ilgilidir. Mevcut dokümanda hidrolik silindirler, hidrolik baski ve genel olarak bir hidrolik ünite yer almaktadir. Teknigin bilinen durumunda da bahsedildigi üzere hidrolik yagin isinmasi, yüksek bakim maliyeti ve agirligi gibi problemler ilgili dokümanda söz konusudur. Önceki teknige ait olarak yapilan patent arastirmasinda TR2018/19386 basvuru numarali patentin teknik içerigi; Bulus konusu, günes paneli destekli ve CVT sanzimanli elektrikli fayton ile ilgilidir. Mevcut doküman günes panelleri ile desteklenmis faytonlarin CVT sanzimanla desteklenmesini konu almistir. Güç aktarim kontrolünün hidrolik güç ünitesi yerine mekanik bir çözüm ile üretilmesini saglamak amaciyla, sadece bir adet servo motor ile güç aktarimi ilgili dokümanda bulunmayip, bu alanda bir kontrol mekanizmasi da gelistirilmemistir. Sonuç olarak Sürekli Degisken Aktarma (SDA, CVT) sistemlerinde kullanilan kontrol mekanizmasinda gelistirmelere gidilmekte, bu nedenle yukaridaki deginilen dezavantajlari ortadan kaldiracak ve mevcut sistemlere çözüm getirecek yeni yapilanmalara ihtiyaç duyulmaktadir. Buna uygun olarak teknigin bilinen durumuna örnek olarak daha önce tarafimizdan basvurusu yapilan TR2020/15361 numarali doküman gösterilebilir. Söz konusu dokümanda geçen kontrol mekanizmasinda kontrol makarasi, kontrol kolu bulunmaktadir. Vites degisimi kontrol kolu ile saglanmaktadir. Kontrol kolunun ileri veya geri itilmesi saglanarak vites degisimi gerçeklestirilmektedir. Kontrol kolunun bir çiktisi olan, aktarma elamaninin pozisyonunu kontrol etmek için tahrik elemani tarafindan itilen kontrol makarasi kullanilmistir. Sonuç olarak yukaridaki problemlerin varligi ve mevcut çözümlerin yetersizligi, ilgili teknik alanda bir gelistirme yapmayi zorunlu kilmistir. Bulusun Amaci Mevcut bulus yukarida bahsedilen dezavantajlari ortadan kaldiran ve ilgili teknik alana yeni avantajlar getiren Sürekli Degisken Aktarma (SDA, CVT) sistemleri için yeni bir kontrol mekanizmasi ile ilgilidir. Bulusun ana amaci, hareket motorundan alinan güç ile kramayer dislinin hareketi vasitasiyla kasnak gruplarinda kayisin temas ettigi çapin büyütülüp küçültülmesi ile degisken devirler ile hiz ayarinin yapilmasini saglayan bir kontrol mekanizmasi ortaya koymaktir. Bulusun amaci, Sürekli Degisken Aktarma (SDA) sistemlerinin güç aktarim kontrolünün hidrolik güç ünitesi yerine mekanik bir çözüm ile üretilmesini saglayan bir kontrol mekanizmasi ortaya koymaktir. Bulusun bir diger amaci, maliyeti düsük, kontrolü basit, yag bakimi ve isinma problemi olmayan ve hafif yapida bir kontrol mekanizmasi ortaya koymaktir. Yukarida belirtilen ve detayli anlatimdan çikabilecek tüm amaçlari yerine getirebilmek üzere bulus; otomotiv sektöründe otomatik sanziman sistemi olarak elektrikli, hibrit ve klasik içten yanmali motora sahip araçlarda uygulamasi bulunan zincirli/kayisli Sürekli Degisken Aktarma (SDA, CVT) sistemlerinde kullanilan bir kontrol mekanizmasi olup, bir alt sase (10) üzerine yataklar (30) vasitasiyla yatay eksende konumlu birinci mile (40) sahip tahrik motoru (20), alt sase (10) üzerine yataklar (30) vasitasiyla yatay eksende konumlu bir ikinci mü (50), birinci mil (40) dönme ekseninde yapilandirilmis kayis (80) ile temasta olan yüzeyleri konik yüzeylere (61) sahip sabit kasnak (70) ve hareketli birinci mil (40) ve ikinci mil (50) üzerindeki hareketli kasnaklar (60) ve sabit kasnaklar (70) arasinda hareket aktarimini saglayan kayis (80), saftin (110) hiz ayarinin yapilmasini saglamak üzere hareketini aktardigi bir disliye (130) sahip hareket motoru (120), bahsedilen dislinin (130) dönme hareketi ile dogrusal hareket olusturan kramayer disli (140), bahsedilen kramayer disli (140) ile irtibatlandirilan ve dogrusal hareket yaptirilan ve bu hareket ile kayisin (80), hareketli kasnaklarin (60) ve sabit kasnaklarin (70) konik yüzeyinde (61) temas ettigi çapin büyüyüp küçülmesi vasitasiyla hiz ayarinin yapilmasini saglamak üzere hareketli kasnaklari (60) ileri geri hareket ettiren hareketli tabla (150) içermesidir. Bulusun yapisal ve karakteristik özellikleri ve tüm avantajlari asagida verilen sekiller ve bu sekillere atiflar yapilmak suretiyle yazilan detayli açiklama sayesinde daha net olarak anlasilacaktir. Bu nedenle degerlendirmenin de bu sekiller ve detayli açiklama göz önüne alinarak yapilmasi gerekmektedir. Bulusun Anlasilmasina Yardimci Olacak Sekiller Sekil 1: Bulus konusu kontrol mekanizmasinin genel görünümüdür. Sekil 2: Bulus konusu kontrol mekanizmasina ait hareketli kasnak ve sabit kasnagin üst görünümüdür. Sekil 3: Bulus konusu kontrol mekanizmasinin detay görünümüdür. Sekil 4: Bulus konusu kontrol mekanizmasinin baska bir açidan genel görünümüdür. Parça Referanslarinin Açiklanmasi . Alt sase . Tahrik motoru . Yatak 40. Birinci mü 50. Ikinci mü 60. Hareketli kasnak 61. Konik yüzeyler 70. Sabit kasnak 80. Kayis 90. Zincir 100. Zincir disli 110. Saft 120. Hareket motoru 130. Disli 140. Kramayer disIi 150. Hareketli tabla 160. Ray 170. Hareketli yatak 180. Tampon 190. Baski yayi Bulusun Detayli Açiklamasi Bu detayIi açiklamada, bulus konusu kontrol mekanizmasinin tercih edilen alternatifleri, sadece konunun daha iyi anIasiImasina yönelik olarak ve hiçbir sinirlayici etki qusturmayacak sekilde açiklanmaktadir. Sekil 1'de bulusa konu kontrol mekanizmasinin genel görünümü verilmistir. Buna göre kontrol mekanizmasi en temel halinde; bir alt sase (10) üzerine yataklar (30) vasitasiyla yatay eksende konumlu bir birinci mil (40), birinci mili (40) döndüren bir tahrik motoru (20), alt sase (10) üzerine yataklar (30) vasitasiyla yatay eksende konumlu bir ikinci mil (50), birinci mil (40) ve ikinci mil (50) üzerine sabit sekilde irtibatlanarak dönme hareketi yapan sabit kasnak (70), birinci mil (40) ve ikinci mil (50) üzerinde ileri geri hareket ederek dönme hareketi yapan hareketli kasnak (60), birinci mil (40) ve ikinci mil (50) üzerindeki hareketli kasnaklar (60) ve sabit kasnaklar (70) arasindaki hareket aktarimini saglayan kayis (80), ikinci mil (50) ucuna iliskilendirilen ve hareketli kasnaklar (60) ve sabit kasnaklar (70) vasitasiyla bir saft (110) üzerine irtibatli zincir disliyi (100) döndüren zincir (90), saftin (110) hiz ayarinin yapilmasini saglamak üzere alt sase (10) üzerine dikey eksende irtibatli olan ve alt ucuna irtibatli bir disliyi (130) döndüren hareket motoru (120), dislinin (130) dönme hareketi vasitasiyla dogrusal hareket eden kramayer disli (140), kramayer disli (140) vasitasiyla alt tabla (10) üzerine irtibatli raylar (160) üzerinde ileri geri hareket eden ve hareketli kasnaklarin (60) ileri geri hareket ettirilmesini saglayan hareketli tabla (150), birinci mil (40) ve ikinci mil (50) üzerinde yer alan tampon (180), birinci mil (40) ve ikinci mil (50) üzerinde hareketli kasnaklara (60) itme kuvveti uygulayan baski yayi (190) içermektedir. Bulusa konu kontrol mekanizmasinda her iki ucunda yer alan tekerleklere dönme hareketi yaptiran saftin (110) ana tahriki için bir alt sase (10) üzerine yataklar (30) vasitasiyla yatay eksende bir birinci mil (40) ve bir ikinci mil (50) konumlandirilmistir. Birinci mil (40) ucuna irtibatli bir tahrik motoru (20) vasitasiyla dönme hareketi yapmaktadir. Birinci mil (40) ve ikinci mil (50) üzerine sabit sekilde sabit kasnaklar (70) irtibatlanmistir. Sabit kasnaklar (70), birinci mil (40) ve ikinci mil (50) ile birlikte dönme hareketi yapmaktadir. Ayni zamanda birinci mil (40) ve ikinci mil (50) üzerinde sabit kasnaklarin (70) karsisinda hareketli kasnaklar (60) bulunmaktadir. Hareketli kasnaklar (60), birinci mil (40) ve ikinci mil (50) üzerinde sabit kasnaklara (70) dogru Sekil 2"de görüldügü gibi hareketli kasnaklar (60) ve sabit kasnaklarin (70) iç yüzeyi konik formdadir. Birinci mil (40) ve ikinci mil (50) üzerindeki hareketli kasnaklar (60) ve sabit kasnaklar (70) arasina bir kayis (80) yerlestirilmis ve tahrik motorundan (20) saglanan tahrikle hareket aktarimi saglanmistir. Bu ana tahrik ile ikinci mil (50) ucuna iIiskiIendiriIen bir zincir (90) döndürülmektedir. Söz konusu zincir (90), hareketli kasnakIar (60) ve sabit kasnakIar (70) vasitasiyla bir saft (110) üzerine iitibatli zincir disliyi (100) döndürmekte ve böylece zincir dislinin (100) safti (110) döndürmesi saglanmistir. Saftin (110) hiz ayarinin yapilmasini saglamak üzere sekil 3"te görüldügü gibi alt sase (10) üzerine dikey eksende bir hareket motoru (120) iitibatlanmistir. Hareket motorunun (120) altinda, hareket motoru (120) vasitasiyla bir disli (130) bulunmaktadir. Sekil 4"te görüldügü gibi söz konusu disli (130), alt tabla (10) üzerinde bir kramayer disliye (140) iliskilendirilmistir. Söz konusu kramayer disli (140), dislinin (130) dönme hareketi vasitasiyla dogrusal hareket etmektedir. Kramayer disli (140), alt tabla (10) üzerine irtibatli raylar (160) üzerinde ileri geri hareket eden bir hareketli tabla (150) üzerindedir. Bahsi geçen hareketli tabla (150), kramayer dislinin (140) dogrusal hareketi vasitasiyla raylar (160) üzerinde ileri geri hareket etmektedir. Hareketli tabla (150), hareketli kasnakIarin (60) ileri geri hareket ettirilmesini saglamaktadir. Hareketli tabla (150) üzerine bir hareketli yatak (170) yerlestirilmis ve hareketli tablanin (150) ikinci mile (50) iliskilendirilmesi saglanmistir. Hareketli kasnakIar (60), birinci mil (40) ve ikinci mil (50) üzerinde dönerek ileri geri hareket ettiginde kayisin (80) hareketli kasnakIarin (60) ve sabit kasnakIarin (70) konik yüzeyinde (61) temas ettigi çap büyüyüp küçülmektedir. Bu sayede degisken devirler ile hiz ayarinin yapilmasi saglanmistir. Hareketli kasnakIarin (60) birinci mil (40) ve ikinci mil (50) üzerinde bosluksuz ileri geri hareket ederek sikistirilmasi için birinci mil (40) ve ikinci mil (50) üzerine bir baski yayi üzerinde hareketli kasnakIara (60) itme kuvveti uygulamaktadir. Ayni zamanda birinci mil (40) ve ikinci mil (50) üzerinde, tampon (180) yer almaktadir. TR TR TR TR TR

Claims (1)

1.STEMLER Otomotiv sektöründe otomatik sanziman sistemi olarak elektrikli, hibrit ve klasik içten yanmali motora sahip araçlarda uygulamasi bulunan zincirli/kayisli Sürekli Degisken Aktarma (SDA, CVT) sistemlerinde kullanilan bir kontrol mekanizmasi olup, özelligi; bir alt sase (10) üzerine yataklar (30) vasitasiyla yatay eksende konumlu birinci mile (40) sahip tahrik motoru (20), alt sase (10) üzerine yataklar (30) vasitasiyla yatay eksende konumlu bir ikinci mü (50), birinci mil (40) dönme ekseninde yapilandirilmis kayis (80) ile temasta olan yüzeyleri konik yüzeylere (61) sahip sabit kasnak (70) ve hareketli birinci mil (40) ve ikinci mil (50) üzerindeki hareketli kasnaklar (60) ve sabit kasnaklar (70) arasinda hareket aktarimini saglayan kayis (80), saftin (110) hiz ayarinin yapilmasini saglamak üzere hareketini aktardigi bir disliye (130) sahip hareket motoru (120), bahsedilen dislinin (130) dönme hareketi ile dogrusal hareket olusturan kramayer disli (140), bahsedilen kramayer disli (140) ile irtibatlandirilan ve dogrusal hareket yaptirilan ve bu hareket ile kayisin (80), hareketli kasnaklarin (60) ve sabit kasnaklarin (70) konik yüzeyinde (61) temas ettigi çapin büyüyüp küçülmesi vasitasiyla hiz ayarinin yapilmasini saglamak üzere hareketli kasnaklari (60) ileri geri hareket ettiren hareketli tabla (150) içermesidir. Istem 1'e uygun bir kontrol mekanizmasi olup, özelligi; bahsedilen birinci mil (40) ve ikinci mil (50) üzerinde hareketli kasnaklara (60) itme kuvveti uygulayan baski yayi (190) içermesidir. Istem 1'e uygun bir kontrol mekanizmasi olup, özelligi; bahsedilen birinci mil (40) ve ikinci mil (50) üzerinde yer alan ve hareketli kasnaklara (60) itme kuvveti uygulayarak, hareketli kasnaklarin (60) birinci mil (40) ve ikinci mil (50) üzerinde bosluksuz ileri geri hareket ederek sikistirilmasini saglayan tampon (180) içermesidir. Istem 1'e uygun bir kontrol mekanizmasi olup, özelligi; bahsedilen hareketli tabla (150) üzerinde yer alan ve hareketli tablanin (150) ikinci mile (50) iliskilendirilmesini saglayan hareketli yatak (170) içermesidir. Istem 1'e uygun bir kontrol mekanizmasi olup, özelligi; bahsedilen hareketli tablaya (150) kilavuzluk eden raylar (160) içermesidir. TR TR TR TR TR