NL8400296A

NL8400296A - Traploos variabele overbrenging.

Info

Publication number: NL8400296A
Application number: NL8400296A
Authority: NL
Original assignee: Doornes Transmissie Bv
Priority date: 1984-02-01
Filing date: 1984-02-01
Publication date: 1985-09-02
Also published as: JPS60179561A; DE3562946D1; AU573681B2; AU3779585A; EP0158370A1; ATE34603T1; EP0158370B1

Description

t

V

V . « Λ PD 841

Van Doorne's Transmissie B.V. te Tilburg 5 Traploos variabele overbrenging

De uitvinding heeft betrekking op een traploos variabele overbrenging voor een inrichting, bijvoorbeeld een voertuig, met verbrandingsmotor, voorzien van een 10 eindloos overbrengingsorgaan dat over twee poelies, elk met een tussen conische poeliehelften gelegen loopgleuf is aangebracht, waarbij van elke poelie althans een conische poe-liehelft axiaal verplaatsbaar is door een bijbehorende hy-• draulische cilinder, voorts voorzien van een eerste regel-15 ventiel voor het regelen van de vloeistofdruk in de cilinder van de aangedreven poelie en in de toevoerleiding naar een tweede regelventiel, welk tweede regelventiel dient voor het instellen van de overbrengingsverhouding door het regelen van vloeistoftoe- en - afvoer naar en van de 20 cilinder van de aandrijvende poelie.

Bij een dergelijke inrichting, die reeds, eerder voorgesteld en beschreven is in de Nederlandse octrooiaanvrage 7414914, wordt de spanning van het eindloos overbrengingsorgaan (drijfriem) separaat van de overbrengingsver-25 houdinginstelling geregeld door middel van het eerste regelventiel.

Daartoe reduceert het eerste regelventiel de door een pomp opgevoerde vloeistofdruk, en deze gereduceerde vloeistofdruk heerst in een der bedieningscilinders, voor 30 instelling van de spanning van de drijfriem. De andere bedieningscilinder wordt gevoed met vloeistof door een tweede regelventiel, dat de gereduceerde vloeistofdruk naar of van die bedieningscilinder stuurt, ten einde afhankelijk van een regelsignaal, de overbrengingsverhouding door 35 middel van een bepaalde stand van die bedieningscilinder in te stellen.

De spanning in het eindloos overbrengingsorgaan moet onder alle omstandigheden voldoende zijn om het koppel 8400296 ί V.

-2- van de motor zonder slip over te brengen. Daar deze spanning in de evenwichtssituatie bepaald wordt in de aangedreven poelie is het noodzakelijk dat de vloeistofdruk die de knijpkracht tussen de poeliedelen bepaalt, onder 5 uiteenlopende omstandigheden, waarbij onder andere de ingestelde overbrengingsverhouding en het over te brengen vermogen een rol spelen, steeds een voldoende waarde heeft. Het regelsysteem geeft daartoe door middel van de ventielen een bepaalde, vloeistofdruk. Deze vloeistofdruk moet voor 10 sliploze werking bij extreme veranderingen, bijvoorbeeld bij fel accelereren indien de inrichting dient voor het voortbewegen van een voertuig, echter groter zijn dan onder de normale, min of meer constante belastingsomstandigheden. Om zeker te zijn dat bij extreme veranderingen geen slip 15 optreedt heeft men tot nu toe de vloeistofdruk en daarmee de knijpkracht in de aangedreven poelie hoger ingesteld dan nodig is bij de normale, min of meer constante, belasting. De spanning in het overbrengingsorgaan (drijfriem) is daardoor ook groter, hetgeen nadelig kan zijn voor bijvoor-20 beeld het rendement en de levensduur.

De uitvinding beoogt dit nadeel te verminderen.

Een inrichting volgens de uitvinding heeft een verbrandingsmotor en een traploos variabele overbrenging, voorzien van een eindloos overbrengingsorgaan dat over twee 25 poelles elk met een tussen conische poeliehelften gelegen loopgleuf is. aangebracht, waarbij van elke poelie althans een conische poeliehelft axiaal verplaatsbaar is door een bijbehorende hydraulische cilinder, voorts voorzien van een eerste regelventiel voor het regelen van de vloeistofdruk 30 in de cilinder van de aangedreven poelie en in de toevoer-leiding naar een tweede regelventiel, welk tweede ventiel dient voor het instellen van de overbrengingsverhouding door het regelen van vloeistoftoe- en -afvoer naar en van de cilinder van de aandrijvende poelie, en is daardoor 35 gekenmerkt, dat middelen aanwezig zijn voor het bedienen van het eerste regelventiel, welke afhankelijk zijn van de druk van het door de verbrandingsmotor aangezogen 'gas, 8400296 -3- zodanig dat bij verhoging, respectievelijk verlaging, van deze druk (lager, respectievelijk hoger vacuum) de vloei-stofdruk in de cilinder van de aangedreven poelie stijgt, respectievelijk daalt.

5 Zoals bekend stijgt bij een verbrandingsmotor bij het vergroten van de brandstofvoer de druk van het door de motor aangezogen gas (in het spruitstuk), hetgeen meestal uitgedrukt wordt met de term "het vacuum wordt lager" omdat de druk in .het spruitstuk praktisch steeds een onderdruk 10 is. Van deze vacuumverlaging wordt nu bij een inrichting volgens de uitvinding een nuttig gebruik gemaakt. Men behoeft zodoende de spanning van het aandrijforgaan niet meer in te stellen op de hoogste noodzakelijke waarde (bijvoorbeeld bij fel accelereren). Men kan dan volgens de 15 uitvinding, de spanning van het aandrijforgaan laten afhangen van de momentane belasting, waarbij het vacuum als signaal gebruikt wordt.

De wijze waarop deze druk in het spruitstuk van de motor "vertaald" wordt in een drukverhoging, respectie-20 velijk verlaging, voor de aangedreven poelie kan op meerdere manieren gerealiseerd worden. Bij voorkeur echter wordt gebruik gemaakt van een derde regelventiel waarin een, onder de invloed van de verandering van de druk van het door de motor aangezogen gas (het vacuum), bewegen-25 de schuif aanwezig is die poorten sluit, respectievelijk opent, in het vloeistofcircuit dat de druk levert voor de bediening van het eerste ventiel.

De uitvinding zal nu toegelicht worden aan de hand van een tekening van een uitvoeringsvorm met een derde 3° regelventiel· -Het in de tekening schematisch weergegeven uit-voeringsvoorbeeld omvat een primaire of ingaande as 1, .

voorzien van een vaste en een axiaal verschuifbare conische schijf (2 respectievelijk 3), die tesamen de primaire poe-35 lie vormen. De schijf 3 vormt de zuiger van de, de cilin- 8400296 -4- * ..

derruimte 4 omvattende, cilinder 5 en kan axiaal worden verplaatst door vloeistof toe- en afvoer via leiding 6. Voorts is een secundaire of uitgaande as 7 aanwezig, eveneens voorzien van een vaste en een axiaal verschuifbare 5 conische schijf (8 respectievelijk 9), die tesamen de secundaire poelie vormen. De schijf 9 is integraal verbonden met cilinder 10, waarin zich de vast met de secundaire as 7 verbonden zuiger 11 bevindt, zodat cilinderruimte 12 wordt omsloten. Naar en van cilinderruimte 12 kan via 10 leiding 13 vloeistof worden toe- of afgevoerd.

Om de primaire en secundaire poelie is een , V-vormige drijfriem 14 aangebracht. Dit kan bijvoorbeeld een al of niet versterkte kunststoffen drijfriem zijn of een metalen drijfriem. Door het axiaal verplaatsen van de 15 kegelvormige schijven 3 en 9 kunnen de loopstralen van de drijfriem 14 om de beide poelies zodanig worden gewijzigd, dat het verschil in draaisnelheid van assen 1 en 7 traploos kan worden gevarieerd. De vloeistof druk in de cilinderruimte 12 heeft bovendien tot gevolg dat de nodige 20 spankracht in de drijfriem 14 aanwezig is.

Voorts is het uitvoeringsvoorbeeld voorzien van een vloeistof pomp 15 voor het uit een reservoir 16 via filter 19 aanzuigen en op druk brengen van vloeistof.

Voor het signaleren van de aanwezige overbren-25 gingsverhouding is een stang 17 aanwezig, die door middel van aftastschoen 18 tegen de axiaal verplaatsbare schijf 3 rust, onder belasting van trekveer 29. Afhankelijk van de overbrengingsverhouding verschuift stang 17 in axiale richting.

3° Voorts is een als overstroomklep werkend eerste ventiel 40 aanwezig voor het regelen van dé door pomp 15 opgevoerde vloeistofdruk, welke vloeistofdruk ook in cilinderruimte 12 aanwezig is. Klep 40 is voorzien van een axiaal verplaatsbare schuif 41. Doordat de schuif 41 voor-35 zien is van een verbreed gedeelte 42, dat in contact staat 8400296 t · -5- met de door de pomp 15 aangevoerde vloeistof in ruimte 43, zal bij stijgende opvoerdruk de schuif 41 zich naar links (in de tekening) verplaatsen. De drukstijging in de ruimte 43a is afhankelijk van de plaats van de schuif 70 in het 5 regelventiel (derde ventiel) 71. Dit ventiel bevat namelijk, zoals uit de tekening blijkt, poorten die, via de leidingen 72 respectievelijk 73, toegang geven tot de ruimte 43a respectievelijk de drukleiding 44. De beweging van de schuif 70 wordt bepaald door de verplaatsing van het 10 membraam 74 in de kamer 75 die via de leiding 76 verbonden is met het inlaatspruitstuk van de verbrandingsmotor en door het verschil in de werkzame drukoppervlakken van de schuif 70 zelf. Er ontstaat hierbij een evenwicht tussen enerzijds het vacuum en anderzijds de vloeistofdruk. Bij gasgeven 15 stijgt de gasdruk links van het membraam (lager vacuum) en dit beweegt dan naar rechts, daarbij tevens de schuif 70 naar rechts verplaatsend. Daardoor wordt de verbinding tussen de leidingen 72 en 73 gesloten en de poort 77, welke in verbinding staat met de terugvoerleiding 45 geopend. Het 20 gevolg is dat de druk in de ruimte 43a daalt, de schuif 4l naar rechts gaat bewegen en de verbinding van de leiding 44 met de terugvoerleiding 45 in ventiel 40 gesloten wordt. De druk in de leiding 44 zal dan stijgen en dus ook de druk in de cilinder 12 van de aangedreven poelie. Tengevolge van 25 deze drukstijging zal de knijpkracht op het overbrengings-orgaan 14 toenemen.

Aan de merabraamzijde van de schuif 70 bevindt zich een kamer 80 die enerszijds, via een nauwe doorgang 79, in verbinding staat met de kamer 81 en dus met de 30 leiding 72 die aansluit op de ruimte 43a en anderszijds via de leiding 78 met een ringvormige kamer 82 aan de linkerzijde van het ventiel 40. Deze ringvormige kamer 82 kan door de huls 83 waarin zich de veer 47 bevindt en welke aan de linkerzijde een kleinere diameter heeft dan de boring 35 van het ventiel 40, al of niet afgesloten worden.

8400296 -6- I Λ w Λ.

Door het samenspel van het derde ventiel 71 , de huls 83, de kamer 82 en de leiding 78 wordt bij lage overbrengingsverhoudingen een grotere verlaging van de knijpkracht in de secundaire poelie verkregen dan bij hoge 5 overbrengingsverhoudingen.

Schuif 41, die op deze wijze de druk van de door pomp 15 opgevoerde vloeistof regelt, wordt voorts beïnvloed door het ingaande toerental van as 1 . Voor het opnemen van dit toerental is aan cilinder 5 een radiaal naar buiten ge-10 sloten ringvormige goot 23 aangebracht, die via opening 24 met vloeistof vanuit cilinderruimte 4 wordt gevuld. Het vullen kan uiteraard ook van buitenaf via een separate vloeistoftoevoerleiding geschieden. Door middel van Pitot-buis 25 wordt de met de primaire as 1 roterende vloeistof 15 in goot 23 omgezet in een vloeistofdruk, die via leiding 26 wordt doorgegeven naar ruimte 46, waarin de vloeistofdruk dus afhankelijk is van het toerental van de primaire as 1.

Anderzijds wordt schuif 41 belast door de spanning van veer 47, die via stang 17 en de om punt 50 20 draaiende hefboom 51 wordt gespannen, afhankelijk van de aanwezige overbrengingsverhouding. Het zal duidelijk zijn, dat op deze wijze dé spankracht in de drijfriem 14 door middel van de vloeistofdruk in cilinderruimte 12 wordt geregeld, en wel afhankelijk van ingaand toerental, over-25 brengingsverhouding en motorvacuum.

De overbrengingsverhouding van de traploze variabele transmissie wordt geregeld door middel van klep 20, voorzien van een axiaal verplaatsbare stuurschuif 21.

λ

Stuurschuif 21 wordt belast door de vloeistofdruk in ruimte 30 22, welke vloeistofdruk afhankelijk is van het primaire of ingaande toerental van as 1.

Anderzijds wordt stuurschuif 21 belast door de spankracht van veer 27, die door middel van bedieningsor-gaan 28 wordt gespannen. Hiertoe kan het bedieningsorgaan 35 28 axiaal worden verplaatst door rotatie om punt 32 van nok 31 waartegen nokvolger 33 van bedieningsorgaan 28 rust.

8400296 t « ^ i Ψ -7-

Het regelen van de overbrengingsverhouding geschiedt als volgt. Zolang de transmissie in een bepaalde overbrengingsverhouding staat (dat wil zeggen niet de laagste of de hoogste overbrengingsverhouding, waarbij een van 5 de axiaal verplaatsbare schijven 3 of 9 tegen een aanslag rust) bevindt stuurschuif 21 zich in een evenwichtssituatie waarbij geen vloeistof wordt afgevoerd of aangevoerd van of naar cilinderruimte 4. In deze evenwichtsstand van stuurschuif 21, die in de tekening is weergegeven, is de kracht 10 van veer 27 gelijk aan de kracht die de vloeistof in ruimte 22 op stuurschuif 21 uitoefent. De kracht van veer 27 (dat wil zeggen de rotatiestand van nok 31) komt derhalve overeen met een bepaalde combinatie van ingaand toerental (dat wil zeggen vloeistofdruk in ruimte 22).

15

Wanneer bij gelijkblijvende stand van nok 31 (dat wil zeggen constant extern regelsignaal) het uitgaand toerental (rotatiesnelheid van as 7) stijgt, zal de transmissie naar een lagere overbrengingsverhouding (dit is een 20 hogere versnelling) schakelen omdat een evenredige stijging van het ingaande toerental (van as 1) een verhoging Van de vloeistofdruk in ruimte 22 tot gevolg heeft, die stuurschuif 21 naar links doet verplaatsen, zodat via leidingen 44 en 6 vloeistof naar cilinderruimte 4 wordt geleid. Dit 25 schakelen duurt voort totdat het evenwicht van stuurschuif 21 is hersteld. Bij dit schakelen wijzigt echter tevens de vloeistofdruk in cilinderruimte 12 doordat stang 17 axiaal verplaatst en daarmee ventiel 40 beinvloedt. De vloeistofdruk in 12 wordt mede beinvloed door de stand van het 30 raembraam 74, dat wil zeggen de onderdruk in leiding 76.

In de Nederlandse octrooiaanvrage 165821 (openbaar gemaakt 15 december 1980) is beschreven de variatie van het vacuum in het inlaatspruitstuk van een verbrandingsmotor, welke gekoppeld is met een traploze overbren-35 ging, van dezelfde soort als hierboven beschreven, te gebruiken voor het mede besturen van het tweede regel ventiel.

8400295

Claims

1. Traploos variabele overbrenging voor een inrichting met verbrandingsmotor, voorzien van een eind- 5 loos overbrengingsorgaan dat over twee poelies elk met een tussen conische poeliehelften gelegen loopgleuf is aangebracht, waarbij van elke poelie althans een conische poeliehelft axiaal verplaatsbaar is door een bijbehorende hydraulische cilinder, voorts voorzien van een eerste 10 regelventiel voor het regelen van de vloeistofdruk in de cilinder van de aangedreven poelie en in de toevoerleiding .naar een tweede regelventiel, welk tweede ventiel dient voor het instellen van de overbrengingsverhouding door het regelen van vloeistoftoe- en -afvoer naar en van de cilin-15 der van de aandrijvende poelie, met het kenmerk, dat middelen aanwezig zijn voor het bedienen van het eerste regelventiel, welke afhankelijk zijn van de druk van het door de verbrandingsmotor aangezogen gas, zodanig dat bij verhoging van deze druk (lager vacuum) de vloeistofdruk in 20 de cilinder van de aangedreven poelie stijgt.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de middelen bestaan uit een derde regelventiel waarin een, onder invloed van de verandering van de druk van het door de motor aangezogen gas, bewegende schuif, 25 aanwezig is die poorten sluit respectievelijk opent in het vloeistof circuit dat de druk levert voor de bediening van het eerste ventiel.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het ventiel een extra poort heeft die door de 30 bewegende schuif gesloten respectievelijk geopend kan worden, welke poort, via een leiding, in verbinding staat met een poort in het eerste ventiel die door een verplaatsbare bus, welke gekoppeld is met de schuif in dat ventiel, gesloten respectievelijk geopend kan worden. t 8400296