CZ233597A3 - Lamelové třecí spojovací ústrojí - Google Patents

Description

ANT0N0V AUTÓMOTIVE TECHNOLOGIES Β. V. , NL

LAHELOVE TRECI SPOJOVACÍ USTROJÍ, ΑΜΤΠΙίηΤΤΡΚΑ TŤtiT rn-™**™**

ÚflTROJÍlI OPATŘENÁ, ηΏίΓΌΠΟΙΙ VÝRŮMLAHEL/

Oblast techniky

Předložený vynález se týká lamelového třecího spojovacího ústrojí, zejména lamelové třecí spojky nebo kotoučové třecí brzdy, takového typu, který je možné uspořádat například jako součást automatických převodovek motorových vozidel a takto použitelné pro volitelné spojování dvou rotačních členů převodovky a z toho vyplývající řízené ovládáni převodového poměru mezi vstupem a výstupem převodovky.

Dále se předložený vynález se týká automatické převodovky, tímto lamelovým třecím spojovacím ústrojím vybavené.

Předložený vynález se dále týká způsobu výroby lamely pro lamelové třecí spojovací ústrojí.

- 2 ΦΦΦΦ φφ φφφ φ φφφφ φ φ ί ► φ φ 1 φφ φφ ·· φφ « φ φ φ • φφφ • Φ φ φ φ φ φ φ ·· φφ

Dosavadní stav techniky

Obvykle používané automatické převodovky pro řízené ovládání převodového poaěru jsou opatřené lamelovými třecí·! spojkaní, které zahrnují střídavě uspořádané třecí kotouče nebo lamely, jednotlivě spřažené s příslušným buď prvním nebo druhým ze dvou rotačních členů a které takto výslovně umožňují spojování nebo rozpojování uvedených rotačních členů. Velikost axiální záběrové síly, jejíž působení je pro funkční činnost lamelové třecí spojky za účelem dosažení schopnosti přenosu krouticlho momentu jednoho ze dvou rotačních členů na druhý, ovlivňuje součinitel tření materiálu, použitého pro vytvoření lamel, počet těchto lamel a jejich vnitřní a vnější průměr.

Uvedené lamelové třecí spojky pracují v olejové lázni, jejíž funkci je ochlazování, snižování opotřebení a eliminace jakéhokoliv zbytkového tření při stavu vysunutí uvedené spojky mimo záběr a to dokonce i tehdy, kdy je vůle mezi navzájem k sobě přilehlými pracovními plochami lamel velmi malá. Lamely jsou obvykle vytvořené z tvrzené oceli a jejich tloušťka se volí tak, aby byla co možná nejmenší a současně akceptovatelná. Uvedená skutečnost vede z praktického hlediska zároveň ke snižováni rozměru lamelové třecí spojky v axiálním směru.

Při praktickém využití však uvedené spojky ne vždy vykazují očekávané charakteristické vlastnosti. Jedná se zejména o skutečnost, kdy při určitých poměrech dochází ke změně ze zasunutého záběrového stavu do stavu vysunuti mimo záběr neočekávaně a náhle. Kromě toho je uvedená spojka vystavena značnému opotřebení, čehož následkem je během doby provozního užívání zhoršování jejích funkčních vlastností

Uvedené nedostatky představují specificky významné hledisko v případě použití určitých typů automatické

4444 ·4

4 4 • 4 β • 4 4 • 4 4 « ·· 44 ·* 4 • 4 4 • · · 4

4 4444 • 4 4

4

4 44

4 4 4 » 4 4 4

4 4 4

4 4

4« »4 převodovky, popsaná v představuj í jednu ze například takových jako automatická převodovka patentové přihlášce HO-A-92/07206, ve které třecí charakteristiky mezi jednotlivými lamelami základních složek, prostřednictvím kterých se determinují body změny převodového poměru z jednoho převodového poměru na druhý. Termínem bod změny“ se mini každá dvojice hodnot: rychlost otáčení/přenášený kroutící moment, při kterých dochází v převodovce k automatické změně převodového poměru z jednoho převodového poměru na druhý. Takových možných bodů změny existuje nekonečné množství, protože každá hodnota krouticiho momentu, který se má přenášet, odpovídá rychlosti otáčení, při které se bude provádět příslušná shora uvedená změna převodového poměru.

V převodovce podle patentové přihlášky HO-A-92/07206 probíhá změna převodového poměru z daného převodového poměru na nižší převodový poměr tehdy, kdy lamelová třecí spojka, která je podrobena rovnoměrně působící záběrové síle, není již déle schopná přenášet kroutící moment a z uvedeného důvodu začíná proklouzávat. Pokud je velikost součinitele tření nepravidelná, je uvedený bod změny při probíhání takové změny převodového poměru rovněž nepravidelný.

Změna převodového poměru z daného převodového poměru na vyšší převodový poměr je výsledkem odlišného procesu, na základě kterého rovnoměrně působící záběrová síla postupně překonává opačně působící sílu, generovanou prostřednictvím reakce ozubeného soukolí. Současně, průchod úměrně se zvyšujícího zatížení kroutícím momentem přes lamelovou třecí spojku způsobuje postupnou eliminaci uvedené reakce ozubeného soukolí. Konečným výsledkem uvedené skutečnosti je stav, který umožňuje záběrové síle dosáhnout úplnou převahu nad ostatními silami. Tento proces, pokud je nezbytně nutné a žádoucí eliminovat případně vyskytující se otřesy a rázy, vyžaduje existenci vysoce kvalitního vzájemného třecího styku mezi ···· ·· • · · • · · • · ♦ • · · · ·· ·· »* · • · · • · · · * · ···· • · · ·· · ·* ·· • · · 4 * · ·· • 9·9· · • ♦ · ·· j ednotli vým i laaelan i.

Uvedené procesy zněny převodového poměru jsou, lezl pracovníni třecíni plochami lanel, příSinou zněny okamžitého stavu tření pod žatíženía, které jsou delší než v případě běžně používaných automatických převodovek, kde jsou uvedené lanélově třecí spojky a uvedené kotoučové třecí brzdy uváděné do činnosti prostřednictvím aktivačních prostředků, které se ovládají pomocí logických řídících obvodů.

V souladu s předloženým vynálezem se uvádí. Že se součinitel tření nezi pracovními třecíni plochami jednotlivých lanel mění s působící teplotou a že tyto změny jsou zdrojem a příčinou většiny vyskytujících se a zjištěných provozních poruch a nedostatků. Například v průběhu postupného uvádění lamelové třecí spojky do záběrového stavu se se zvyšujícím se působením třecích sil zvyšuje i teplota. V důsledku uvedeného se zvyšuje i součinitel tření. Uvedená skutečnost má tendenci způsobovat příliš rychlé zasouvání lamelové třecí spojky do záběrového stavu a to ať se jedná o spojku, uváděnou do činnosti prostřednictvím aktivačních prostředků, nebo spojku podle patentové přihlášky HO-A-92/07206.

V převodovce podle patentové přihlášky HO-A-92/07206 je bod změny na nižší převodový poměr přímo závislý na součiniteli tření mezi pracovními třecími plochami lamel. Ze shora uvedeného logicky vyplývá, že se bod změny tehdy, kdy je převodovka v provozním chodu při relativně nízké teplotě, nebo naproti tomu, při relativně vysoké teplotě, nebo zejména právě v okamžiku ohřevu na takovou teplotu, která je současně důsledkem změny převodového poměru v opačném smyslu, neshoduj e.

Lamelové třecí spojovací ústrojí, opatřené lamelami s kovovým i nosným i výztužem i, j sou známé a popsané v patentové ···· ·· • · ·· · • · · · • · · · • · · · · · ···· · ··· · · ······· ··· «· · · ·· · ·· ·· přihlášce US-A-4,828,089. Alespoň jedna lamela z navzájem přiřazené dvojice lamel je opatřena uhlíkovým obložením, ve které jsou za účelem umožnění intenzivní cirkulace chladicího a mazacího média vytvořené Široké drážky. Při praktickém použití vSak vzájemné vazební spojeni uhlíkového obložení a kovové nosné výztuže není schopné odolávat vysokým teplotám.

Podstata vynálezu

Za účelem odstranění shora uvedených nedostatků a nevýhod je cílem předloženého vynálezu navrhnout lamelové třecí spojovací ústrojí, které vykazuje menší náchylnost vůči opotřebení a současně menSÍ citlivost vůči změnám provozních teplot.

Podle prvního předmětu předloženého vynálezu se tedy navrhuje lamelové třecí spojovací ústrojí, určené zejména pro automatickou převodovku motorových vozidel, zahrnující navzájem koaxiálně uspořádané první rotační člen a druhý rotační člen, první skupinu lamel, vytvořených z kovu a integrálně spřažených do otočného uspořádání s prvním rotační členem, druhou skupinu lamel, integrálně spřažených do otočného uspořádáni se druhým rotačním členem, jejíž jednotlivé lamely jsou střídavě uspořádané mezi lamelami první skupiny a prostředky, určené pro volitelné dotlačování lamel do a uvolňování lamel ze záběru vůči sobě navzájem v axiálním směru, které je charakteristické tím, že lamely druhé skupiny jsou vytvořené v podstatě z materiálu na bázi uhlíku.

Bylo zjiStěno, že stykové uspořádání typu kov/uhlík vykazuje součinitel tření, který je v podstatě indiferentní vůči provozní teplotě jednotlivých lamel. Kromě toho se při

vzájemném tření uspořádání typu kov/uhlík během působení provozního zatížení z praktického hlediska generuje pouze bezvýznamné opotřebení a to dokonce i v případech, kdy je provozní mazáni velmi slabé nebo vůbec žádné a kdy teplota v průběhu určitých stádiích provozního chodu dosahuje lokálně velmi vysokých hodnot.

Podle druhého předmětu předloženého vynálezu se navrhuje automatická převodovka, zahrnující alespoň jednu sestavu planetového soukolí a alespoň jedno lamelové třecí spojovací ústrojí, samočinně ovládané mezi stavem zasunutí do záběru a stavem vysunutí mimo záběr tak, že sestava planetového soukolí je činná v uvedeném pořadí při prvním převodovém poměru a nebo při druhém převodovém poměru, která je charakteristická tím že uvedeným lamelovým třecím spojovacím ústrojím je spojovací ústrojí podle prvního předmětu předloženého vynálezu.

Podle přednostního provedení předloženého vynálezu je lamelovým třecím spojovacím ústrojím spojka, přičemž sestava planetového soukolí je při stavu zasunuti této spojky do záběru alespoň v částečně nezatíženém stavu, a že převodové ústrojí zahrnuje prostředky pro přenos axiální tlakové síly, generované během působení zatížení na ozubení sestavy planetového soukolí, na spojku ve smyslu jejího vysouvání mimo záběr, prostředky pro zasouvání spojky do záběrového stavu působením rovnoměrné záběrové síly, jehož prostřednictvím je uvedená spojka schopná přenášet odpovídající kroutící moment, a prostředky typu volnoběžky pro zabránění reverzního otáčení reakčního členu, nesoucího jednu sadu ozubení sestavy planetového soukolí.

Podle dalšího přednostního provedení předloženého vynálezu je na základě technologického postupu, známého ze stavu techniky jako technologie uhlík-uhlík“, materiál na ♦ ·

bázi uhlíku, ze kterého jsou vytvořeny laiely druhé skupiny, vyztužený vlákny, zejména uhlíkovými vlákny.

Při uvedeném uspořádání není nutné, aby lamely druhé skupiny, zejména v oblasti vzájemného styku pracovních třecích ploch lamel, zahrnovaly nějaké vyztužení nebo nosný prvek, zvláště ne vyztuženi nebo nosný prvek, vytvořený z kovu. Takto je možné, vzhledem ke shora uvedenému, tyto lamely vyrábět s nižšími náklady a jejich tloušťku snížit například na velikost 3 mm, přičemž tloušťka lamel z oceli je s výhodou asi 1 mm.

Podle třetího předmětu předloženého vynálezu se navrhuje způsob výroby lamely druhé skupiny lamel lamelového třecího spojovacího ústrojí podle vynálezu, které je charakteristické tlm, že uvedená lamela se vytvoří v jediném kusu vystřižením z tabule materiálu na bázi uhlíku, vykazující tloušťku, která je v podstatě shodná s požadovanou tloušťkou 1ame1y druhé skup i ny.

Konstrukční uspořádání lamely vytvořené z uhlíkového materiálu, které nevykazuje žádné vnitřní vyztužení nebo nosný prvek, je výrobně velmi jednoduché a zároveň provozně spolehlivé. Během provádění vystřihování prstencové lamely z tabule materiálu je možné, na základě odpovídajícího nástřihového obrysu, zároveň na příslušném obvodovém okraji uvedené lamely vytvořit sadu ozubů. Tyto ozuby jsou, za účelem vzájemného spřažení uhlíkových lamel s k nim přiřazeným rotačním členem, určené pro uložení do a záběr s odpovídajícími drážkami, kterými je uvedený rotační člen opatřen.

··· ··· · · · · • · · · ·· · · ··· • · · · · · ···· · ··· · · «······ · · · • · ·· · · · · · · ·

Přehled, ohráseků na výkresech

Další charakteristické znaky a výhody předloženého vynálezu budou seznatelné z následujícího podrobného popisu příkladných provedení s odvoláním s připojenou výkresovou dokumentaci, která žádným způsobem neomezují jeho podstatu a nárokovaný rozsah.

V připojené výkresové dokumentaci:

Obr. 1 představuje částečný schematický pohled na automatickou převodovku s alespoň dvěma převodovými stupni podle předloženého vynálezu v klidovém stavu v podélném řezu, které je vybavené lamelovým třecí spojovacím ústrojím podle předloženého vynálezu:

Obr. 2 představuje částečný pohled na lamelové třecí spojovací ústrojí automatické převodovky, znázorněné na Obr. 1 v příčném řezu:

Obr. 3 a 4 představuj í zj ednodušené schémat i cké pohledy, podobné pohledu z Obr. 1 s tím, že v uvedeném pořadí znázorňují provozní chod převodového ústrojí jednak v režimu redukce rychlosti (převod do pomala) a jednak v režimu přímého záběru:

Obr. 5 představuje částečný pohled na sestavu tří lamel lamelového třecího spojovacího ústrojí převodovky, znázorněné na Obr. 1 až 4 v axonometrickém znázornění a v příčném řezu;

Obr. 6 představuje schematické znázornění, naznačující způsob výroby podle předloženého vynálezu.

• · • · · ·

Příklady provedení vynálezu

Převodovka, znázorněná na Obr- 1 připojené výkresové dokuaentace a určené zejména pro aotorová vozidla, zahrnuje převodové ústrojí se dvěaa převodovkai poměry a hnací hřídel 2a a hnaný hřídel 2b. které jsou oba uspořádané souose se středovou osou 12 převodovky. Hnací hřídel 2a je připojen na výstupní hnaný hřídel aotoru 5 notorového vozidla prostřednictvía vstupní spojky 86. Hnaný hřídel 2b je pak určen pro příaý nebo nepřiaý pohon vstupu diferenciálu za účelen pohánění hnacích kol aotorového vozidla. Mezi hnaný hřidel 2b a vstup diferenciálního soukolí Bůže být například vloženo další převodové ústrojí se dvěaa nebo více převodovými stupni a/nebo ručně ovládané přestavovací ústrojí pro změnu smyslu otáčení.

Hnací hřídel 2a a hnaný hřídel 2b jsou vzhledem ke skříni 4 (v připojené výkresové dokumentaci znázorněné pouze částečně) převodovky uspořádány v axiálním směru nepohyblivě.

Převodové ústrojí zahrnuje diferenciální soukolí, které tvoří planetové soukolí 7. Toto planetové soukolí 7 zahrnuje korunové kolo 8 s vnitřním ozubením a centrální kolo 9 s vnějším ozubením, přičemž každé z uvedených ozubených kol ve stejných úhlových převodového ústroj í které jsou na pevno zabírá se satelity 11, uspořádanými intervalech kolem středové osy 12 a uloženými na unášeči 13 satelitů, spojené s hnaným hřídelem 2b. Satelity 11 se mohou volně otáčet kolem excentricky uloženého otočného ložiskového čepu 14 unášeče 13 satelitů. Centrální kolo 9 s vnějším ozubením se může, vzhledem k hnanému hřídeli 2b, který obklopuje, volně otáčet kolem středové osy 12 převodového ústrojí. Pro účely zabránění otáčení planetového kola 9 v obráceném reverzním směru, to je, jednoduše řečeno, ve směru opačném k normálnímu

- 10 ·· * • · ·· ··

I · · 4 směru otáčení hnacího hřídele 2a vzhledem ke skříni 4 převodovky, je v převodovém ústrojí uspořádána volnoběžka 16.

Korunové kolo 8 je uspořádáno tak, Se se prostřednictvím spřažení otáčí s hnacím hřídelem 2a, může se však zároveň, prostřednictvím uložení na perech 17, volně kluzně posouvat v axiálním směru vzhledem k hnacímu hřídeli 2a.

Kolem korunového kola 8 je účelně uspořádána lamelová třecí spojka 18. Tato lamelová třecí spojka 18 zahrnuje skupinu prstencových lamel 19 a skupinu prstencových lamel

22. přičemž jednotlivé uvedené lamely jsou střídavě uspořádané. Prstencové lamely 19 jsou za účelem otáčení spřaženy s korunovým kolem 8 tak, že se mohou v axiálním směru volně kluzně posouvat. Za účelem dosažení uvedené skutečnosti jsou prstencové lamely 19 opatřeny vnitřními ozuby 15 (viz Obr. 2 připojené výkresové dokumentace), zabírajícími s drážkami 21., které jsou nedílnou součástí korunového kola 8. Prstencové lamely 22 jsou za účelem otáčení spřaženy s unášečem 13 satelitů s možností volného axiálního kluzného posuvu. Skříň 20 spojky je za účelem dosažení uvedené skutečnosti na radiální vnitřní čelní ploše opatřena drážkami

23, která jsou v kluzně posuvném záběru jednak s vnějšími ozuby 25 prstencových lamel 22 a jednak s vnějšími ozuby 24 unášeče 13 dokumentace).

satelitů (viz Obr. 1 připojené výkresové

Uvedené drážky 21. 23 sestávají z volných mezer, vzniklých mezi zužujícími se výstupky 41 a 42, které umožňují vstup olejového maziva do a jeho výstup z prstencového prostoru, který zaujímají prstencové lamely 19, 22. Pokud je to žádoucí, může být uvedené uspořádání opatřeno specifickými prostředky pro přivádění olejového maziva do uvedeného prstencového prostoru, umístěnými radiálně ve vnitřním • 9

99 9 9 9 ·9 9 • · · · · 9 9 9 9 9 ·· · 9 9 9 9 · 999

999 9 9999 9 999 9 9

9999 99 9 999

99 99 9 99 99 prostoru drážek 21.

Skupiny prstencových lamel 19 a 22 jsou uspořádané tak, že mohou být, v axiálním směru, sevřené mezi pevnou opěrnou deskou 26, která tvoří nedílnou součást unášeče 13 satelitů a posuvnou deskou 27, která je součástí skříně 20 spojky.

Skříň 20 spojky nese odstředivé rotující hmoty 29. které jsou účelně umístěné ve věnci, obklopujícím lamelovou třecí spojku 18.

Vzhledem k uvedenému jsou odstředivé rotující hmoty 29 spřaženy pro otáčení s hnaným hřídelem 2b převodového ústrojí.

Každou z odstředivých rotujících hmot 29 tvoří tuhé těleso 31. uspořádané prstencových lamel 19 odtlačované od vnější prostřednictvím mezi a umístěné v radiálním směru vně a 22, a ovládací pákové rameno 32. čelní plochy pevné opěrné desky 26 nimi vložené talířové pružiny 34.

Ovládací pákové rameno 32 je s tuhým tělesem 31 spojeno prostřednictvím postranního pákového ramena 33, které je v ose

28. orientované tangenciálně vzhledem ke středové ose 12 převodovky, kloubově spřažené se skříni 20 spojky. Výhodná uspořádání takových kloubových uložení odstředivých rotujících hmot na skříni spojky popisuje patentová přihláška WO-A-91/13275. Těžiště G odstředivých rotujících hmot je umístěno v objemu nebo v těsné blízkosti povrchu tuhého tělesa 31 v poloze, uspořádané v určité vzdálenosti od tangenciální osy 28. přičemž tato vzdálenost se měří paralelně na středovou osou 12 převodovky.

Vzhledem k uvedenému způsobuje otáčení unášeče 13 satelitů vlivem vznikající odstředivé síly Fa rotaci a přemísťování tuhých těles 31 odstředivých rotujících hmot 29 kolem jejich tangenciálních os 28 z klidové polohy, φφ φ φ • ΦΦΦ ·· • · • φ φ

φ φ φ φ φφ φφ

vymezené prostřednictvím dorazu 36, vně v radiálním směru, vzhledem ke skříni 20 spojky (viz Obr. 1 a 3 připojené výkresové dokumentace), do rozevřené polohy, která je seznátelná z Obr. 4 připojené výkresové dokumentace.

Výsledkem popsané skutečnosti je pak relativní axiální posouvání mezi ovládacím pákovým ramenem 32 a tangenciální osou 28 kloubového uložení rotujících hmot a zároveň i posouváni mezi ovládacím pákovým ramenem 32 a skříní 20 spojky. Vzhledem ke směru posouvání, které odpovídá přemísťování odstředivých rotujících hmot 29, dochází prostřednictvím axiálního ložiska B2 k dotlačování skříně spojky 20, v axiálním směru, proti korunovému kolu 8 s relativní rotační volností.

Takto, vzhledem k uvedenému, posouvání ovládacího pákového ramena 32 vzájemný relativní a posuvné desky 27 vzhledem ke skříni 20 spojky způsobuje pohyb ovládacího pákového ramena 32 lamelové třecí spojky 18 směrem k sobě.

Takové vzájemné přemísťování může odpovídat stlačení talířové pružiny 34 a/nebo posouvání posuvné desky 27 směrem k pevné opěrné desce 26 ve směru zasouvání lamelové třecí spojky 18 do záběru.

V případě, kdy je převodové ústrojí v klidovém stavu, který je seznátelný z Obr. 1 připojené výkresové dokumentace, přenáší talířová pružina 34 prostřednictvím vložených odstředivých rotujících hmot 29, nacházejících se v klidovém stavu, vymezeném prostřednictvím dorazu 36, na skříň spojky 20 sílu, způsobující takový záběr lamelové třecí spojky 18. při kterém je hnací hřídel 2a převodového ústrojí otočně spřažený s hnaným hřídelem 2b a převodové ústrojí pracuje v režimu přímého záběru, které umožňuje přenášení kroutícího momentu až do určitého maxima, vymezeného prostřednictvím stlačení talířové pružiny.

• to ······ · · · ·· ··· ·«· ··· to·· ···· ·· • · · · · · ···· · ··· · · • •••••to to·· ·· toto ·· · ·· ··

Kromě toho je ozubení korunového kola 8, satelitů 11 a centrálního kola 9 vytvořeno jako šroubové ozubení. Vzhledem k uvedenému se na každém páru vzájemně zabírajících zubů při zatížení vytváří navzájem opačně působící axiální tlakové síly, které jsou přímo úměrné přenášené obvodové síle a vzhledem k tomu i kroutícímu momentu hnacího hřídele 2a a kroutícímu momentu hnaného hřídele 2b. Směr sklonu šroubovice ozubení se voli tak, aby axiální tlaková síla Pac (viz Obr. 2 připojené výkresové dokumentace), vznikající na korunovém kole 8 při přenášení hnacího kroutícího momentu, působila v takovém smyslu, ve kterém se korunové kolo 8 prostřednictvím vloženého axiálního ložiska B2 dotlačuje na posuvnou desku 27. V uvedeném případě, při existenci axiální tlakové síly Pac. korunové kolo 8 odtlačuje posuvnou desku 27 lamelové třecí spojky 18 směrem od její pevné opěrné desky 26. Satelity 11, které zabírají nejen s korunovým kolem 8, ale rovněž i s centrálním kolem 9, jsou vystaveny působeni dvou navzájem opačně působících axiálních reakcí Psi a Ps2. které jsou ve vzájemné rovnováze, zatímco centrální kolo 9 je vystaveno, vzhledem k tomu, že zabírá se satelity 11. působení axiální tlakové síle Pap, jejíž velikost se rovná velikosti axiální tlakové síly Pac, působící na korunovém kole 8, a která je opačného smyslu. Uvedená axiální tlaková síla Pap, působící na centrálním kole 9, se na skříň 4 přenáší prostřednictvím vloženého axiálního ložiska B3. Takto, vzhledem k uvedenému, působí axiální tlaková síla Pac na posuvnou desku 27 lamelové třecí spojky, vzhledem ke skříni 4 převodovky, a rovněž tak i vzhledem k její pevné opěrné desce 26 v takovém smyslu, že způsobuje vysouváni lamelové třecí spojky 18 ze záběru. Uvedená síla, přenášená prostřednictvím axiálního ložiska B2 na skříň 20 spojky, má kromě toho tendenci dotlačovat ovládací páková ramena 32 odstředivých rotujících hmot 29 a pevnou opěrnou desku 26 k sobě navzájem a, vzhledem k uvedenému, udržovat odstředivé

9

9999 99

99

9 9 · 9 · 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 9 9 99

9 9 9 9 9 9999 9 999 9 ·

4··· · 9 · 9 9 9

99 99 9 99 99 rotující hmoty 29 v jejich klidové poloze a talířovou pružinu v rozevřeném stavu.

Shora popsaný stav je seznátelný z Obr. 3 připojené výkresové dokumentace. Za předpokladu existence shora popsaného stavu bude následně popsán základní provozní chod převodového ústrojí. Pokud je kroutící moment, přenášený prostřednictvím hnacího hřídele 2a na převodové ústrojí, takový, že axiální tlaková síla Pac, působící na korunovém kole 8, postačuje pro udržování talířové pružiny 34 v rozevřeném stavu a současné udržování rotujících hmot 29 v klidové poloze, znázorněné na Obr. 3 připojené výkresové dokumentace, jsou pevná opěrná deska 26 a posuvná deska 27 lamelové třecí spojky od sebe navzájem oddáleny tak, že prstencové lamely 19 a 22 vůči sobě navzájem prokluzují aniž by jejich prostřednictvím docházelo k přenášení uvedeného kroutícího momentu. V tomto případě se unášeč 13 satelitů může otáčet rychlostí, která je vzhledem k rychlosti otáčení hnacího hřídele 2a rozdílná a což může vést, vzhledem k zatížení na výstupu, které má hnaný hřídel 2b pohánět, k jeho znehybnění. Výsledkem uvedené skutečnosti je tendence satelitů 11 chovat se jako reverzační měniče chodu, což může být, jednoduše řečeno, příčinou otáčení centrálního kola 9 ve smyslu opačném vzhledem ke smyslu otáčení korunového kola 8.

Uvedenému působení se zabraňuje prostřednictvím volnoběžky 16. Při tomto uspořádání se otáčení centrálního kola 9 prostřednictvím uvedené volnoběžky 16 znehybní, zatímco se unášeč 13 satelitů otáčí rychlostí, která se pohybuje v oblasti mezi nulovou rychlosti otáčení centrálního kola 9 a rychlostí otáčení korunového kola 8 a hnacího hřídele 2a.

Takto je, vzhledem k uvedenému, převodové ústrojí činné jako redukční ozubený převod (převod do pomala). Jestliže se uvedená rychlost otáčení zvyšuje a kroutící moment zůstává neměnný, dochází k tomu, že odstředivá síla odstředivých rotujících hmot 29 vytváří mezi pevnou opěrnou deskou 26 ti*·· ti* a posuvnou deskou 27 záběrovou sílu, která axiální tlaková síla Pac a jejíž působeníπ dosaženi řežiau přímého záběru, posuvná deskč směrem k pevné opěrné desce 26.

titi ti ·· ·· tititi ti ti ti · ti ti « » ti ti ti · ti ti ti ti ti ti • · tititi ti ···· ti ··· ti « tititi ti·· ti ti ti • ti • ti

je	větší než
se.	za účelem
27	dotlačuje

Při zasunutí spojky 18 do záběru se celkový zatěžovací výkon přenáší přímo z korunového kola 8, spřaženého s hnacím hřídelem 2a, na unášeč 13 satelitů, který je na pevno spřažený s hnaným hřídelem 2b. Následkem uvedené skutečnosti je ozubení planetového soukolí 7 vyřazeno z provozní činnosti, což, jednoduše řečeno, znamená, že dále není činné pro přenášení jakékoliv síly a vzhledem k tomu nedochází k vytváření žádné axiální tlakové síly. Za tohoto stavu může být axiální tlaková síla, vznikající jako důsledek působení odstředivých sil, plně využita pro dotlačování desek 26 a 27 lamelové třecí spojky navzájem k sobě. Takto je uvedená procedura změny provozního přímého záběru lépe pochopitelná: jakmile k uvádění prstencových lamel 19 a 22 do vzájemného třecího záběru a takto k přenášení úměrné části hnacího výkonu, přenášené zatížení ozubení planetového soukolí se proporcionálně odlehčuje, axiální tlaková sila Pac se proporcionálně snižuje a převaha působení odstředivých sil narůstá až do té doby, dokud lamelová třecí spojka 18 úplně nezajistí provozní chod v režimu přímého záběru.

chodu na rež i m začíná docházet lamelová třecí spojka centrálního kola 9 se

Při uvedeném stavu může nastat situace, při které se snižuje rychlost otáčení hnaného hřídele 2b a/nebo zvyšuje kroutící moment, který se má přenášet, na hodnotu, při které už odstředivé rotující hmoty 29 nejsou dále schopné zajistit vytváření záběrové síly lamelové třecí spojky 18., postačující k přenášení kroutícího momentu. Za tohoto stavu začíná 18 prokluzovat. Rychlost otáčení snižuje až do úplného zastavení.

Volnoběžka 16 blokuje otáčení centrálního kola a na jeho ozubení se opět začíná, za účelem vysouvání lamelové třecí • · ··♦ • · ·· · · 4 • · 4 ·· ·» spojky ze záběru, vytvářet axiální tlaková síla Pac tak. že za tohoto stavu je převodové ústrojí činné jako redukční ozubený převod (převod do poiala). Takto se v každém okamžiku, ve kterém dochází ke změně provozního chodu převodového ústrojí z režimu redukčního ozubeného převodu na režim přímého záběru, axiální tlaková síla Pac mění ve smyslu stabilizace nově dosaženého převodového poměru. Uvedená skutečnost je na jedné straně velmi výhodná jednak proto, že je možné vyhnout se neustálým změnám převodového poměru v oblasti určitých kritických provozních poloh, a na druhé straně jednak proto, že stavy, při kterých docházi k prokluzování lamelové třeci spojky 18 jsou pouze krátkodobé.

Funkční činností talířové pružiny 34 je tvořit pojistnou brzdu prostřednictvím spřažení motoru 5 s koly motorového vozidla v případě, stavu, a s výhodou příznivě záběrovou silou, vytvářenou kdy se nacházejí v klidovém modifikovat, ve srovnání se výhradně následkem působení odstředivých sil, charakteristiky záběrové síly, působící na lamelovou třecí spojku jako funkce rychlosti otáčení hnaného hřídele 2b.

Dále budou popsány charakteristické znaky lamelové třecí spojky 18 podle předloženého vynálezu.

Obr. 1, 3 a 4 připojené výkresové dokumentace znázorňují lamelovou třecí spojku, která zahrnuje celkem pouze sedm prstencových lamel, ve skutečnosti může být však počet těchto lamel mnohem vyšší, například aš patnáct nebo dvacet lamel.

Prstencové lamely 22. které budou v dalším popisu uváděné jako první lamely, jsou vytvořené z tvrzené oceli obvyklým, ze stavu techniky známým technologickým postupem zakalením v olejové lázni. Jejich tloušťka e“ (viz Obr. 5 ···· 99

9 9

9 9 9

9 9 9 9

999 99999

9 9 9

9 9

9 99

9 9 9

9 99

9 9 9

9 9

99 připojené výkresové dokumentace) je například asi 1 mm.

Prstencové lamely 19. spřažené za účelem společného otáčení s korunovým kolem 8, jsou naproti tomu vyrobené výhradně z materiálu, tvořeného uhlíkovou matricí, ve které jsou, na základé technologického postupu, známého ze stavu techniky jako technologie “uhlík-uhlík, zakotvená uhlíková vlákna. Uvedené lamely, specificky, nevykazují žádné kovové či jiné výztužné jádro nebo nosný prvek. Takto, vzhledem k uvedenému, materiál na bázi uhlíku zaujímá celý vnitřní prostor, nacházející se mezi navzájem protilehlými pracovními třecími plochami 43 lamely (viz Obr. 5 připojené výkresové dokumentace). Tloušťka E“ uhlíkových lamel 19, která je větší než tloušťka “e“ ocelových lamel 22. je například 3 mm.

tloušťkou, například,

Jak může být seznatelné z Obr. 6 připojené výkresové dokumentace, je možné takto z materiálu na bázi “uhlík-uhlík vytvořenou lamelu vyrábět z tabule 44 materiálu, vykazující rovnoměrnou tloušťku, která se shoduje s požadovanou pro lamely 19, jejíž velikost je vzhledem ke shora uvedenému, 3 mm, vystřižením podle nástřihového plánu, tvořeného dvěma koaxiálně uspořádanými obrysy 46 a 47, z nichž jeden odpovídá poloměru vnitřního obrysu a druhý odpovídá poloměru vnějšího obrysu příslušné prstencové lamely 19. Vnitřní obrys 46 vymezují přímo vrcholy ozubů 15 lamely, které takto tvoří integrální součást tělesa lamely, vymezeného prostřednictvím dvou navzájem protilehlých pracovních třecích ploch 43

Ve znázorněném příkladném provedení je na obou koncích svazku prstencových lamel, které jsou součástí lamelové třecí spojky 18, uspořádaná první lamela 22, přičemž počet prvních lamel 22 je, vzhledem k uvedenému, o jednu lamelu větší než počet druhých lamel 19. Volba menšího počtu druhých lamel, vytvořených z materiálu na bázi uhlíku, umožňuje snížení »··· ·4 ·· « ·· 1 • · 4 4 4 4 * · 4

9 9 9 9 9 9 4 4«

999 9 9999 9 999 4 » · 4 · 44 4 44 výrobních nákladů a zároveň i snížení rozměrů lamelové třecí spojky v axiálním směru.

Počet ozubů 15 druhých lamel 19. vytvořených na jejich vnitřním obvodu, je větší, přičemž tyto ozuby vykazuji výrazně menší rozteč než ozuby 25 prvních lamel 22, uspořádané na jejich vnějším obvodu. Ve skutečnosti je při přenášení stejného krouticiho momentu obvodová síla na vnitřním poloměru větší a vzhledem k uvedenému je nezbytně nutné zajistit na vnitřním obvodu, přesto, že je menší než vnější obvod, většího počtu těchto ozubů. Podle příkladného předloženého vynálezu je výhodné, aby lamelami, které jsou opatřené vnitřními ozuby, byly uhlíkové lamely. Vzhledem k tomu, že tyto lamely jsou, co se týče tlouštíky, silnější, je vzájemná styková plocha mezi každým z ozubů a odpovídající stěnou drážky relativně větší tak, že je možné těchto ozubů snížit. Kromě toho vykazují tyto vnitřními ozuby, k tomu vyžaduj 1 prostředn i ctv i m existenci proveden í nezbytný počet lamely, opatřené průměr. Vzhledem a jej ich výroba menší vnitřní i vnější menší spotřebu materiálu použití technologického postupu vnitřním Obr. 6 připojené materiálu.

vystřižením podle nástřihového plánu, tvořeného obrysem 46 a vnějším obrysem 47, znázorněného na výkresové dokumentace, vykazuje menší odpad

Jak je seznáte1né z Obr. 5 připojené výkresové dokumentace, může být na každé pracovní třecí ploše 43 každé uhlíkové lamely 19 vytvořena alespoň jedna radiální drážka 48 a s výhodou alespoň dvě navzájem protilehle uspořádané radiální drážky. Každá radiální drážka se rozkládá od čelního okraje ozubu 15 na vnitřním obvodu lamely k protilehlému okraji jejího vnějšího obvodu. Uvedené radiální drážky spolu s přilehlými pracovními plochami sousedících ocelových lamel 22 tvoří při provozním chodu kanálek, kterým působením účinku odstředivých sil radiálně protéká směrem k vnějšímu obvodu ···· ·· ** · ·* ·· • · · · · · ···* • · · · ♦ · · · · ·♦ • · · « * · ···· · ··· · · ··«··«· · · · 9» *· ·« · 4· *· olejové mazivo.

Okraje uvedených radiálních drážek 48 jsou uspořádané tak, že nejsou schopné způsobovat poškození ocelových lamel. Případné vytvoření radiálních drážek 48 v ocelových lamelách by však, ve svém důsledku, mohlo vést jednak k nezbytnosti vytvoření těchto lamel s větší tlouštkou a jednak k nebezpečí poškozováni přilehlých uhlíkových lamel okraji těchto drážek. Účelem uspořádání uvedených radiálních drážek 48 je umožnění průtoku olejového maziva z prostoru v oblasti vnitřních poloměrů lamel do prostoru v oblasti jejich vnějších poloměrů t

i v případě, kdy je lamelová třecí spojka zasunutá do záběru. Vytvořeni uvedených radiálních drážek však není nezbytné. Obvykle se upřednostňuje uspořádání, ve kterém pracovní třecí plochy lamel vykazuji výhradně hladký povrch, ve kterém je vytvořen kanálek, umožňující průchod olejového maziva i během stavu zasunutí lamelové třecí spojky do záběru, nějakým jiným Dokonce i v případech, kdy jsou kanálky, takové jako popsané radiální drážky 48, je možné těmito drážkami opatřené lamely považovat, pokud jsou tyto drážky, co do rozsahu, poměrně malé a ponechávají tak pracovní hladké plochy velkého rozsahu, za v podstatě hladké. Uvedené uspořádání radiálních drážek 48 působí tak, že nedochází k podstatnějšímu jednotlivými lamelami tehdy, kdy dochází k zasouvání lamelové třecí spojky do záběru a ukončování jejího prokluzování nebo při vlastním třecím záběru vlivem působení záběrové sily.

než shora popsaným způsobem za tímto účelem vytvořené prakticky příznivě mazání styku mezi

Osobám, obeznámeným se stavem techniky, bude zřejmé, že předložený vynález není žádným způsobem omezen jeho shora popsaným a znázorněným příkladným provedením.

Konstrukční uspořádání podle předloženého vynálezu je rovněž použitelné pro vytvoření lamelové třeci spojky, uváděné ···· ··

9 9 9

9 99

4

4 9 9

4 4 4 4

4 9 4 9499 4

4 4 4

4 • · · · ·· ·· do činnosti prostřednictvím aktivačních prostředků., které se ovládají pomocí logického obvodu, například takového obvodu jako je hydraulický obvod nebo elektronický obvod. Ve srovnání s popsaným příkladným provedením, může být v tomto případě záběrová síla vytvářená jiným způsobem než prostřednictvím účinku odstředivých rotujících hmot. Pro vytváření konstantní záběrové síly může být použita například pružina. Pokud se týká způsobu podle předloženého vynálezu, je možné lamelu vyrábět tak, že se nejdříve vystřihne z tabule materiálu o větší tloušťce než je tloušťka lamely s následným mechanickým obráběním pracovních třecích ploch na požadovanou tloušťku.

Konstrukční uspořádání podle předloženého vynálezu je dále použitelné pro vytvoření kotoučové třecí brzdy.

Claims (16)

1. • · · ·

   PATEHTOVK

   1. Lamelové třecí spojovací ústrojí, určené zejména pro automatickou převodovku motorových vozidel, zahrnující navzájem koaxiálně uspořádané první rotační člen (8, 21) a druhý rotační člen (20, 26, 27), první skupinu lamel (22), vytvořených z kovu a integrálně spřažených do otočného uspořádáni s prvním rotačním členem, druhou skupinu lamel (19), integrálně spřažených do otočného uspořádání s druhým rotačním členem, jejíž jednotlivé lamely (19) jsou střídavě uspořádané mezi lamelami (22) první skupiny a prostředky (29, 34, 17, B2) , určené pro volitelné dotlačování lamel (19, 22) do a uvolňování lamel (19, 22) ze záběru vůči sobě navzájem v axiálním směru, vyznačující se tím, že uvedené lamely (19) druhé skupiny jsou vytvořené v podstatě z materiálu na bázi uhlíku.

   I.
2. 2. Lamelové třecí spojovací ústrojí podle nároku 1, vyznačující se tím, že materiál na bázi uhlíku, ze kterého jsou vytvořeny lamely (19) druhé skupiny, je vyztužený vlákny.
3. 3. Lamě1ové 2, vyznačující se uhlíková vlákna.

   třecí spojovací ústrojí podle nároku tím, že uvedenými vlákny jsou
4. 4. Lamelové třecí spojovací ústrojí podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že uvedené lamely (22) první skupiny jsou vytvořené z tvrzené oceli.

   • · • · · · · ······ ···· · ······· ··· ·· ·· ·· · ·· ··
5. 5. Lamelové třecí spojovací ústrojí podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že tloušťka (E) lamel (19) druhé skupiny je větší než tloušťka (e) lamel (22) prvn í skup i ny.
6. 6. Lamelové třecí spojovací ústrojí podle nároku 5, vyznačující se tím, že uvedené lamely (22) první skupiny vykazují tloušťku (e) o velikosti asi 1 mm a uvedené lamely (19) druhé skupiny vykazují tloušťku (E) o velikosti asi 3 aa.
7. 7. Lamelové třecí spojovací ústrojí podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že počet lamel (22) první skupiny lamel je o jednu lamelu větší než počet lamel (19) druhé skupina lamel, přičemž lamely, uspořádané na obou koncích svazku prstencových lamel, náleží k první skupině lamel (22).
8. 8. Lamelové třecí spojovací ústrojí podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že uvedený druhý rotační člen zahrnuje axiálně vytvořené drážky (21) a uvedené lamely (19) druhé skupiny zahrnují ozuby (15), které jsou uložené do a kluzně posuvně zabírají s uvedenými drážkami (21), přičemž tyto ozuby (15) jsou rovněž vytvořené z materiálu na bázi uhlíku.
9. 9. Lamelové třecí spojovací ústrojí podle nároku 8, vyznačující se tím, že každá lamela (19) druhé skupiny, sestávající z ozubů (15) a pevné prstencové části, zahrnující dvě navzájem protilehlé pracovní třecí plochy (43), je vytvořena v jediném kusu z materiálu na bázi uhlíku.

   ·· · · • ·
10. 10. Lamelové třecí spojovací ústrojí podle nároku 8 nebo 9, vyznačující se tím. Se uvedené ozuby (15) lamel (19) druhé skupiny jsou orientované radiálně směrem dovnitř.
11. 11. Lamelové třecí spojovací ústrojí podle jednoho z nároků 1 aS 10, vyznačující se tím. Se uvedené lamely (19) druhé skupiny zahrnují na kaSdé pracovní třecí ploše (43) alespoň jednu radiální drášku (48).
12. 12. Lamelové třecí spojovací ústrojí podle nároku 11, vyznačující se tím, še uvedené lamely (19) druhé skupiny jsou spřaSené do otočného uspořádání se vstupním členem (8) a uvedené lamely (22) první skupiny jsou spřaSené do otočného uspořádání s výstupním členem (13).
13. 13. Lamelové třecí spojovací ústrojí podle jednoho z nároků 1 aš 12, vyznačující se tím, Se pracovní třecí plochy (43) lamel (19, 22) vykazují v podstatě hladký povrch.
14. 14. Automatická převodovka, zahrnující alespoň jednu sestavu planetového soukolí (7) a alespoň jedno lamelové třecí spojovací ústrojí (18), samočinně ovládané mezi záběrovým stavem a stavem vysunutí mimo záběr tak, Se sestava planetového soukolí je činná v uvedeném pořadí při prvním převodovém poměru a nebo při druhém převodovém poměru, vyznačující se tím, še uvedeným lamelovým třecím spojovací ústrojí podle jednoho spojovacím ústrojím (18) je z nároků 1 aš 13.

    • 9
15. 15. Automatická převodovka podle nároku 14, vyznačující se tím, že uvedeným spojovacím ústrojím je spojka, přičemž sestava planetového soukolí (7) je při stavu zasunutí uvedené spojky (18) do záběru alespoň v částečně nezatíženém stavu, a že převodové ústrojí zahrnuje prostředky (17, B2) pro přenos axiální tlakové síly (Pap), generované během působeni zatížení na ozubení sestavy planetového soukolí (7), na spojku (18) ve smyslu jejího vysouvání mimo záběr, prostředky (29, 34) pro zasouvání spojky (18) do záběrového stavu působením rovnoměrné záběrové síly, jehož prostřednictvím je uvedená spojka schopná přenášet odpovídající kroutící moment, a prostředky (16) typu volnoběžky pro zabránění reverzního otáčení reakčního členu (9), nesoucího jednu sadu ozubení sestavy planetového soukolí.
16. 16. Způsob výroby lamely druhé skupiny lamel lamelového třecího spojovacího ústrojí podle jednoho z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že uvedená lamela (19) se vytvoří v jediném kusu vystřižením z tabule (44) materiálu na bázi uhlíku, vykazující tloušťku, která se v podstatě shoduje s požadovanou tloušťkou lamely (19) druhé skupiny.

    Zastupuj e^:

    L

    2a tC^o X bs- y b ···· ·· ·· · • · ♦ · 9 9

    9 9 9 9 9 9 9

    99 9 9 9 9 999%

    9 9 9 9 9 9 9

    99 99 » · 9 4

    I · ·· ··· · 4 • · 4