CZ285697B6 - Sestava ventilů pro použití v ovládacím systému pro ovládání ovladače řazení - Google Patents

Abstract

Sestava (310) ventilu obsahuje čtyřcestný ventil (312) pro ovládací systém (300) pomocné převodové části (14), přičemž tento čtyřcestný ventil (312) má tři axiální polohy (324, 326, 328) pro řízení přivádění tlaku a odčerpávání komor (222A, 224A) diferenciálního pístu (221), čímž vznikají různé ovládací síly, čímž se zabrání poškození synchronizované výsuvné spojky (92/128) pomocné převodové části (14), když je hlavní převodová část (12) v záběru v průběhu přeřazování pomocné převodové části (14) a její vysokootáčkový převodový poměr.ŕ

Description

(57) Anotace:

Sestava (310) ventilu obsahuje třípolohový čtyřcestný ventil (312) pro ovládací systém (300) pomocné převodové části (14), přičemž tento čtyřcestný ventil (312) má tři axiální polohy (324, 326, 328) pro řízení přivádění tlaku a odčerpávání komor (222A, 224A) diferenciálního pístu (221), přičemž v první poloze (324) propojuje první komoru (224A) se zdrojem stlačeného vzduchu a druhou komoru (222A) s výstupním potrubím (EX), v druhé poloze (326) propojuje druhou komoru (222A) se zdrojem stlačeného vzduchu a první komoru (224A) s výstupním potrubím (EX) a ve třetí poloze (328) propojuje obě komory (224A, 222A) se zdrojem stlačeného vzduchu, čímž vznikají různé ovládací síly, čímž se zabrání poškození synchronizované výsuvné spojky (92,128) pomocné převodové části (14), když Je hlavní převodová část (12) v záběru v průběhu přeřazování pomocné převodové části (14) na její vysokootáčkový převodový poměr.

Sestava ventilu pro ovládací systém pro ovládání pneumatického ovladače řazení

Oblast techniky

Vynález se týká sestavy ventilu pro ovládací systém pro ovládání pneumatického ovladače řazení pomocné převodové části složené převodovky vozidla. Vynález se zejména týká sestavy servoventilu pracující se stlačitelnou tekutinou (pneumatické) pro ovládání záběru synchronizovaných výsuvných spojek pomocné převodové části ve složené převodovce typu, který sestává z jedné nebo více vícerychlostních pomocných převodových částí zapojených v sérii s vícerychlostní hlavní převodovou částí. Vynález se zejména týká pneumatické sestavy servoventilu pro ochranu synchronizovaných výsuvných spojek pomocné převodové části, zejména synchronizovaných spojek pomocné převodové části pro vysoké otáčky složené převodovky vozidla pro přenášení velmi velkých výkonů, při řazení složené převodovky.

Dosavadní stav techniky

Složené převodovky uvedeného typu, které mají jednu nebo více pomocných částí zapojených v sérii s hlavní převodovou částí, jsou dobře známé. Tyto převodovky se obvykle používají ve vozidlech velmi vysokých výkonů, jako jsou velká nákladní auta, auta s přívěsy, traktory a podobně. Použitím hlavní a pomocné převodové části zapojených v sérii neboli řadě, za předpokladu provádění náležitých převodových stupňů, se počet celkově dosažitelných převodových poměrů rovná součinu převodových poměrů hlavní a pomocné části. Například podle teorie má složená převodovka, sestávající ze čtyř (4) rychlostních hlavních částí zapojených v sérii se třemi (3) rychlostními pomocnými částmi, dvanáct (4x3 = 12) převodových poměrů.

Pomocné převodové části mohou být obecně tří hlavních typů, tzv. rozsahového typu, dělicího typu nebo kombinovaného rozsahově/dělicího typ.

Ve složené převodovce, která má rozsahovou pomocnou část, je převodový stupeň nebo stupně rozsahové pomocné části větší než celkový převodový rozsah hlavní převodové části a hlavní část se přeřazuje postupně po svých převodových stupních v každém rozsahu. Příklady takových složených převodovek s rozsahovými pomocnými částmi jsou uvedeny v patentech US 4 974 474, 4 964 313, 4 920 815, 3 105 395,2 637 222 a 2 637 221.

Dobře známé převodovky RT/RTO 11609 aRT/RTO 11610 o názvu Roadranger představují příklady devítirychlostní, tj. (4+1) x (2) a desetirychlostní (5) x (2) převodovky pro přenášení velmi velkých výkonů, s pomocnými částmi rozsahového typu.

Ve složených převodovkách, které mají pomocnou část dělicího typu, jsou převodové stupně dělicí pomocné části menší než převodové stupně hlavní převodové části, přičemž každý převod hlavni části je dále rozdělen dělicí částí. Příklady provedení převodovek s dělicí pomocnou částí jsou uvedeny v patentech US 4 290 515, 3 799 002, 4 440 037 a 4 527 447.

V kombinovaných rozsahových/dělicích pomocných částech jsou upraveny převody jak rozsahového, tj. pro změnu rozsahu, tak dělicího typu, což umožňuje postupné řazení hlavní části po jejích převodech v alespoň dvou rozsazích a rovněž umožňuje dělení převodů hlavní části v alespoň jednom rozsahu.

Příkladem složené převodovky s jednou kombinovanou rozsahovou/dělicí pomocnou částí jsou řešení uvedená v patentech US 3 283 613 a 3 648 546. Kombinovaná čtyřrychlostní dělicí/rozsahová pomocná část se třemi skupinami ozubených kol je popsaná v patentu US 4 754 665. Dobře

- 1 CZ 285697 B6 známé převodovky RT/RTO 11613 aRT/RTO 14718 o názvu Eaton Roadranger představují příklady třináctirychlostní (4+1) x (3) a osmnáctirychlostní (4+1) x (4) převodovky kombinovaného rozsahového/dělicího typu.

Dalším příkladem je model Ecospliť převodovky, která je šestnáctirychlostní (dopředu) převodovkou a používá oddělenou dvourychlostní dělicí pomocnou část před hlavní převodovou částí a oddělenou rozsahovou pomocnou část za hlavní částí.

Je třeba zdůraznit, že výrazy hlavní a pomocná část jsou relativní a že označení hlavních a pomocných částí může být obráceno, přičemž typ pomocné sekce (buď rozsahový, nebo dělicí) může být rovněž obrácen. Jinými slovy, jestliže máme k dispozici běžně označovanou čtyřrychlostní hlavní část s dvourychlostní pomocnou částí rozsahového typu, tak potom, když se normálně označovaná pomocná část považuje za hlavní část, považuje se normálně označovaná hlavní část za její pomocnou část čtyřrychlostního dělicího typu. Podle všeobecně platných zvyklostí při konstrukci převodovek, které se používají i v popisu vynálezu, je hlavní převodovou částí složené převodovky ta část, která obsahuje větší (nebo alespoň ne menší) počet dopředných převodových poměrů, která má neutrální polohu, která obsahuje vratný(é) převod(y) a/nebo, která je přeřazována (ručně nebo poloautomatickými převody) manipulací s řadicí pákou nebo řadicím vedením nebo sestavou řadicí hřídel/řadicí palec působící proti uspořádání hlavní ventil/servoventil/válec a podobně.

Ve složených převodovkách rozsahového nebo kombinovaného rozsahového/dělicího nebo dělicího/rozsahového typu je hlavní převodová část obvykle řazena pomocí sestavy řadicí páky se skříní nebo pomocí jediného řadicího hřídele ovládaného ručně ovládanou řadicí pákou nebo podobně a pomocná rozsahová část je řazena, v převodovkách typu opakovaného H pomoci tlačítka nebo přepínače, obvykle ovládaného ručně, který ovládá ovládací mechanismus ze servoventilů pro dálkové ovládání. V tak zvaných typech ovládání dvojité H nebo půl a půl H se rozsah mění pomocí přepínačů v závislosti na poloze řadicí páky. Ovladače typu dvojitého H jsou dobře známé, viz například patenty US 4 633 725 a 4 275 612.

Protože rozsahové části často používají synchronizované výsuvné spojky, bylo zajištění akceptovatelné kvality řazení a zabránění nežádoucímu opotřebení a/nebo poškození těchto synchronizovaných výsuvných spojek úkolem vytvořit zařízení pro to, aby rozsahové řazení začalo a pokud možno skončilo tehdy, když je hlavní převodová část v neutrální poloze.

Z hlediska výše uvedených skutečností obsahují známé složené převodovky synchronizovaného rozsahového typu obvykle ovládací systém, většinou pneumatický ovládací systém, obsahující blokovací zařízení, která umožňují předběžné zvolení rozsahového řazení použitím volicího tlačítka nebo přepínače hlavního ovládacího ventilu, avšak řazení nenastane do té doby, dokud je hlavní převodová část přeřazována do nebo alespoň směrem k neutrální poloze. Tyto systémy obvykle používají vzájemného blokování mechanického typu u ovladače rozsahové části, který fyzicky zabrání pohybu přesouvacích vidlic rozsahové části, dokud není hlavní převodová část přeřazena do neutrální polohy nebo typu, kde ventil (často nazývaný servoventil) dodávající tlakový vzduch do pístů rozsahové části není buď nefunkční, nebo není zásobován tlakovou tekutinou a dokud není snímáno, že hlavní převodová část je v neutrální poloze, neboje pouze aktivován a zásobován tlakovou tekutinou, když je hlavní převodová část přeřazována do neutrální polohy a zůstává v ní. Příklady těchto převodovek a jejich ovládacích systémů jsou uvedeny v patentech US 2 654 268, 3 138 965 a 4 060 005. Převodovky používající ovládací ventily (přívodní a/nebo výstupní) rozsahové části, které jsou zablokovány dokud není hlavní převodová část přeřazena do neutrální polohy jsou uvedeny v patentech US 3 229 551, 4 450 869, 4 793 378 a 4 974 474.

Protože známé systémy provádějí ochranu synchronizátorů rozsahové části zabráněním začátku řazení rozsahové části dokud není hlavní část přeřazena do neutrální polohy, nejsou zcela

-2CZ 285697 B6 úspěšné, protože zatímco zajišťují, že řazení rozsahové části nezačne dokud není hlavní převodová část v neutrální poloze, nebrání stavu, v němž je řazení hlavní části rychlejší (tj. nárazovější) než řazení rozsahové části. Jak je dobře známo, za určitých podmínek, když synchronizovaná spojka rozsahové části začne zabírat, zatímco hlavní spojka je v záběru, může se přenášet část kroutícího momentu od motoru na hnací kola vozidla zcela synchronizačními třecími plochami, které jsou v záběru a třecí členy synchronizátorů v rozsahové části se mohou rychle poškodit. Za těchto podmínek se mohou synchronizátory rozsahové části, zejména přímé nebo vysokootáčkové rozsahové synchronizátory, poškodit nebo zničit relativně rychle. V případě nezamýšleného provádění rozsahového řazení může dojít k uvedenému poškození v průběhu asi dvou sekund.

Převodovky používající mechanických blokovacích zařízení jak tuhého, tak i pružného typu, jsou známé z patentů US 4 974 474, 4 944 197 a 4 296 642. Tato zařízení obvykle blokují spojku v rozsahové části v poloze pro vysokou lychlost nebo v poloze pro nízkou rychlost, přičemž hlavní převodová část není v neutrální poloze a/nebo je zablokována v neutrální poloze, když rozsahová spojka nebyla zapnuta do své vysokootáčkové nebo nízkootáčkové polohy. I když tyto systémy budou, když náležitě fungují, bránit poškození synchronizátoru rozsahové části způsobenému prováděním záběru rozsahové spojky, zatímco hlavní převodová část není v neutrální poloze, nejsou celkově úspěšné, protože rychlé přeřazení hlavní části může způsobit zablokování pomocné části v nežádoucím převodu, dále jestliže rozsahová spojka zůstane viset v blokovacím zařízení, hlavní část nemůže být v záběru pro manipulaci se spojkami, či pružná zařízení nemohou náležitě blokovat nebo se mohou zadřít a blokovací zařízení a/nebo členy ovladače řazení mohou být značně opotřebeny a namáhány a/nebo vlivem opotřebení může dojít k zablokování blokovacích mechanismů třením.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje sestava ventilu pro ovládacím systém pro ovládání pneumatického ovladače řazení pomocné převodové části složené převodovky, která sestává z hlavní převodové části se záběrovou a nezáběrovou polohou, zapojené v sérii s pomocnou převodovou částí, přičemž pomocná převodová část má volitelný vysokootáčkový, neboli přímý, převodový poměr a volitelný nízkootáčkový, neboli redukční, převodový poměr, kde každý z uvedených převodových stupňů je uváděn do záběru synchronizovanou zubovou výsuvnou spojkou, přičemž ovladač sestává z diferenciálního pístu, jehož první plocha ohraničuje první komoru a jehož druhá plocha ohraničuje druhou komoru, přičemž první plocha je větší než velikost druhé plochy a přivádění tlaku do první komory způsobí, že ovladač řazení uvede synchronizovanou zubovou výsuvnou spojku do záběru pro vysokootáčkový převodový poměr a přivádění tlaku do druhé komory způsobí, že ovladač řazení uvede synchronizovanou zubovou výsuvnou spojku do záběru pro nízkootáčkový převodový poměr, přičemž ovládací systém obsahuje prostředky pro zjištění záběrového nebo nezáběrového stavu hlavní převodové části, volicí přepínač pro zvolení požadovaného převodového poměru pomocné převodové části a společný zdroj tlakové tekutiny a výstupní potrubí, podle vynálezu, jehož podstatou je, že obsahuje třípolohový čtyřcestný ventil, v první poloze propojující první komoru se zdrojem stlačeného vzduchu a druhou komoru s výstupním potrubím, v druhé poloze propojující druhou komoru se zdrojem stlačeného vzduchu a první komoru s výstupním potrubím a ve třetí poloze propojující obě komory se zdrojem stlačeného vzduchu.

Podle výhodného provedení je třípolohový čtyřcestný ventil konstantně předpínacím prostředkem předepjat do první polohy a je opatřen řídicím prostředkem, spojeným s volicím přepínačem pro pohyb třípolohového čtyřcestného ventilu a pojezdovým prostředkem, spolupracujícím s prostředkem pro průběžné snímání stavu hlavní převodové části.

-3CZ 285697 B6

Podle dalšího výhodného provedení sestava ventilu dále obsahuje západkové prostředky spolupracující s prostředkem pro průběžné snímání stavu hlavní převodové části.

Podle dalšího výhodného provedení je předpínací prostředek tvořen pružinou a západkové prostředky jsou tvořeny upínacím elementem, zarážkovým elementem, první prodlouženou zarážkovou drážkou a druhou zarážkovou drážkou, které jsou uspořádány ve ventilovém tělese.

Podle dalšího výhodného provedení obsahuje hlavní převodová část hřídel opatřený alespoň jednou drážkou a přilehlou hladkou částí, přičemž prostředek pro průběžné snímání záběrové a nezáběrové polohy hlavní převodové části je tvořen pákou, která je v záběru s drážkami a s přilehlými hladkými částmi na hřídeli.

Podle dalšího výhodného provedení je řídicí prostředek tvořen selektivně tlakovaným a odčerpávaným řídicím potrubím průtočně spojeným s komorou, ve které je kluzně uložen píst, spojený s třípolohovým čtyřcestným ventilem, přičemž řídicí potrubí je spojeno s volicím přepínačem.

Podle dalšího výhodného provedení obsahuje hlavní převodová část hřídel opatřený vačkovou plochou s alespoň jednou drážkou s přilehlými hladkými částmi s prvním průměrem a k nim přilehlými hladkými částmi s druhým průměrem, odlišným od prvního průměru, přičemž řídicí prostředek je tvořen pákou, která je v záběru s vačkovou plochou.

Podle dalšího výhodného provedení obsahuje třípolohový čtyřcestný ventil ventilové těleso opatřené axiální dírou, v níž je kluzně a utěsněné uloženo ventilové vřeteno, přičemž ventilové těleso je opatřeno čtyřmi otvory otevřenými do axiální díry, z nichž je první otvor připojený k uvedenému výstupnímu potrubí, druhý otvor ke společnému zdroji stlačené tekutiny, třetí otvor ke druhé komoře a čtvrtý otvor k první komoře, přičemž ventilové vřeteno má v axiální díře tři axiální polohy a v první axiální poloze tvoří průtočné spojení mezi prvním a třetím otvorem a mezi druhým a čtvrtým otvorem, ve druhé axiální poloze tvoří průtočné spojení mezi prvním a čtvrtým otvorem a mezi druhým a třetím otvorem, a ve třetí axiální poloze tvoří průtočné spojení mezi druhým, třetím a čtvrtým otvorem a odděluje první otvor od ostatních otvorů.

Podle dalšího výhodného provedení je čtyřcestný ventil konstantně předepjat do první polohy a je opatřen řídicím prostředkem spojeným s volicím přepínačem pro pohyb čtyřcestného ventilu z jeho první polohy do jeho druhé polohy a pojezdovým prostředkem spolupracujícím s prostředkem pro průběžné snímání záběrového nebo nezáběrového stavu hlavní převodové části pro přesun třípolohového čtyřcestného ventilu.

Podle dalšího výhodného provedení sestava ventilu dále obsahuje západkové prostředky spolupracující s prostředkem pro průběžné snímání záběrového nebo nezáběrového stavu hlavní převodové části.

Podle dalšího výhodného provedení jsou západkové prostředky tvořeny upínacím elementem, zarážkovým elementem, první prodlouženou zarážkovou drážkou a druhou zarážkovou drážkou, které jsou uspořádány ve ventilovém tělese.

Podle dalšího výhodného provedení hlavní převodová část obsahuje hřídel opatřený alespoň jednou drážkou a přilehlou hladkou částí, přičemž prostředek pro průběžné snímání záběrové a nezáběrové polohy hlavní převodové části je tvořen pákou, která je v záběru s drážkami a s přilehlými hladkými částmi na hřídeli.

Podle dalšího výhodného provedení je řídicí prostředek tvořen selektivně tlakovaným a odčerpávaným řídicím potrubím průtočně spojeným s komorou, ve které je kluzně uložen píst,

-4CZ 285697 B6 spojený s třípolohovým čtyřcestným ventilem, přičemž řídicí potrubí je spojeno s volicím přepínačem.

Podle dalšího výhodného provedení je ventilové vřeteno uloženo v axiální díře axiálně pohyblivě mezi první axiální polohou a axiálně nejvíce vzdálenou druhou axiální polohou, přičemž první axiální poloha třípolohového čtyřcestného ventilu odpovídá první axiální poloze ventilového vřetena, druhá axiální poloha třípolohového čtyřcestného ventilu odpovídá druhé axiální poloze ventilového vřetena a třetí poloha třípolohového čtyřcestného ventilu odpovídá střední třetí axiální poloze ventilového vřetena, ležící mezi první a druhou axiální polohou.

Podle dalšího výhodného provedení sestava ventilu dále obsahuje předpínací prostředek pro předepnutí ventilového vřetena do jeho první axiální polohy, řízený prostředek spojený s volicím přepínačem pro předpětí ventilového vřetena do jeho druhé axiální polohy a pojezdový prostředek spolupracující s prostředkem pro snímání záběrového nebo nezáběrového stavu hlavní převodové části, pro záběr s ventilovým vřetenem a jeho axiální přemístění.

Podle dalšího výhodného provedení je předpínacím prostředkem pružina, přičemž řízeným prostředkem je píst a pojezdovým prostředkem je páka, jejíž jeden konec dosedá do drážek a na jejich sousední hladké části na hřídeli, jehož axiální poloha označuje záběrový nebo nezáběrový stav hlavní převodové části.

Podle dalšího výhodného provedení je zarážkový element radiálně pohyblivě uložen ve ventilovém tělese, ve ventilovém vřetenu je upravena první prodloužená zarážková drážka, která je v zákrytu se zarážkovým elementem v první axiální poloze až třetí axiální poloze ventilového vřetena, a druhá zarážková drážka, která je v zákrytu se zarážkovým elementem, když je ventilové vřeteno v druhé axiální poloze, a upínací element, který zaujímá první polohu pro radiální pohyb zarážkového elementu a druhou polohu pro tlačení zarážkového elementu radiálně dovnitř, pro uložení v drážce nacházející se sním v zákrytu, přičemž upínací element je pružně předepjat do své první polohy.

Podle dalšího výhodného provedení je pojezdový prostředek v záběru s upínacím elementem pro pohyb upínacího elementu z jeho první do jeho druhé polohy.

Podle dalšího výhodného provedení je předpínacím prostředkem pružina a pojezdovým prostředkem je páka, jejíž jeden konec je v záběru s drážkami a jejich přilehlými hladkými částmi na hřídeli, jehož axiální poloha udává záběrový nebo nezáběrový stav hlavní převodové části.

Podle dalšího výhodného provedení obsahuje hlavní převodová část hřídel opatřený alespoň jednou drážkou s přilehlou hladkou částí o menším průměru a k ní přilehlou hladkou částí o větším průměru, přičemž prostředek pro průběžné snímání záběrové a nezáběrové polohy hlavní převodové části je tvořen pákou, která je v záběru s hřídelem.

Podle dalšího výhodného provedení je zarážkový element radiálně pohyblivě uložen ve ventilovém tělese, ve ventilovém vřetenu je upravena první prodloužená zarážková drážka, která je v zákrytu se zarážkovým elementem v první axiální poloze až třetí axiální poloze ventilového vřetena, a druhá zarážková drážka, která je v zákrytu se zarážkovým elementem, když je ventilové vřeteno v druhé axiální poloze a upínací element, který zaujímá první polohu pro radiální pohyb zarážkového elementu a druhou polohu pro tlačení zarážkového elementu radiálně dovnitř, pro uložení v drážce nacházející se s ním v zákrytu, přičemž upínací element je pružně předepjat do své první polohy.

A konečně podle ještě dalšího výhodného provedení je zarážkový element radiálně pohyblivě uložen ve ventilovém tělese, ve ventilovém vřetenu je upravena první prodloužená zarážková

-5CZ 285697 B6 drážka, která je v zákrytu se zarážkovým elementem v první axiální poloze až třetí axialní poloze ventilového vřetena a druhá zarážková drážka, která je v zákrytu se zarážkovým elementem, když je ventilové vřeteno v druhé axiální poloze a upínací element, který zaujímá první polohu pro radiální pohyb zarážkového elementu a druhou polohu pro tlačení zarážkového elementu radiálně dovnitř, pro uložení v drážce nacházející se s ním v zákrytu, přičemž upínací element je pružně předepjat do své první polohy.

Řešení podle vynálezu minimalizuje nebo překonává nedostatky známých řešení provedením způsobu a systému pro ovládání ovladače axiální sekce převodovky, který obsahuje sestavu servoventilu, která chrání pomocnou část synchronizátorů, když je hlavní část v záběru před dokončením prováděného řazení pomocné části, a které rovněž umožní dokončení prováděného řazení pomocné části přitom, že části zabírající synchronizované výsuvné spojky dosáhnou v podstatě synchronní rotace.

Toho je dosaženo provedením sestavy ventilu opatřené prostředky pro snímání toho, jestli hlavní převodová část je nebo není v neutrální poloze, která způsobí ovládání zvolené spojky, obvykle vysokootáčkové rozsahové spojky, první relativně velkou silou, když je hlavní část v neutrální poloze, a relativně malou silou, když není hlavní převodová část v neutrální poloze.

Relativně velká síla se získá přivedením tlaku na větší čelní plochu diferenciálního pístu, přičemž malá síla se získá přivedením tlaku na obě čelní strany diferenciálního pístu.

Vynález je vhodný zejména pro ovládání záběru synchronizované výsuvné spojky při provádění zařazení přímého vysokootáčkového převodového poměru. Ochrana synchronizované spojky při provádění zařazení nízkootáčkového, neboli redukčního, převodového poměru pomocné části se obvykle nevyžaduje, protože když se provádí řazení na nízké otáčky pomocné části, má kroutící moment působící přes třecí plochy synchronizátorů tendenci, speciálně u čepového synchronizátorů, způsobit odblokování zablokovaného synchronizátorů pro provedení rychlého záběru spojky.

Sestava ventilu speciálně použitá pro řešení podle vynálezu provádí účinné ovládání tlakování a odčerpávání první komory vymezené pístem a druhé menší komory vymezené pístem v pneumatickém ovladači řazení typu s diferenciálním pístem. Ventil je neustále předepjat, to jest tlačen do první polohy pro záběr vysokootáčkového převodového poměru pomocné převodové části, relativně velkou silou přiváděním tlaku do první komory a odčerpáváním druhé komory a je pohyblivý řídicími prostředky ovládanými ovladačem do druhé polohy, pro záběr nízkootáčkového převodového poměru pomocné části relativně velkou silou přiváděním tlaku do druhé komory a odčerpáváním první komory. Dále jsou upraveny prostředky pro pohyb ventilu z první do třetí polohy, kde obě komory jsou natlakovány při snímání toho, že vysokootáčkový převod existuje neboli je v záběru a hlavní převodová část není v neutrální poloze. Ve třetí poloze ventilu bude spojka při vysokootáčkovém převodu tlačena do záběru a udržována v něm relativně menší silou.

Řešení podle vynálezu představuje nový a zlepšený ovládací systém řazení pomocné (rozsahové) části složené převodovky typu, který používá jednu nebo více synchronizovaných výsuvných spojek ve svých jednotlivých pomocných částech.

Řešení podle vynálezu dále představuje ovládací systém ovladače pomocné části složené převodovky pomocí tlakové tekutiny, včetně zlepšené sestavy ventilu, pro provedení záběru zvolené synchronizované spojky pomocné části (obvykle přímého neboli vysokootáčkového převodu) relativně velkou silou, když není hlavní převodová část v záběru, nebo relativně malou silou, když je hlavní převodová část v záběru (ne v neutrální poloze).

-6CZ 285697 B6

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladech provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje schematicky složenou převodovku s pomocnou částí rozsahového typu a používající pneumatický ovládací systém podle vynálezu, obr. IA schematicky řadicí mechanismus převodovky z obr. 1, obr. 1B schematicky řadicí vzor typu opakovaného H převodovky z obr. 1, obr. 1C schematicky řadicí vzor typu dvojitého H převodovky z obr. 1, obr. 2 schematicky složenou převodovku s kombinovanou dělicí/rozsahovou pomocnou Částí, se kterou se zejména používá pneumatický systém podle vynálezu, obr. 2A schematicky řadicí vzor typu opakovaného H pro převodovku na obr. 2, obr. 3 (A a B) v řezu pomocnou převodovou část složené převodovky, obr. 4 v perspektivním pohledu jeden řadicí hřídel řadicího mechanismu, obr. 5 schematicky pneumatický ovládací systém pro provádění vynálezu, obr. 6 schematicky alternativní pneumatický ovládací systém, obr. 7 schematicky pneumatický kontrolní systém používající sestavu ventilu podle vynálezu, obr. 8 řez sestavou ventilu pro použití v pneumatickém ovládacím systému znázorněném na obr. 7, obr. 9 řez sestavou ventilu z obr. 8 v jiné funkční poloze, obr. 10 v rozloženém stavu sestavu ventilu z obr. 8, obr. 11 schematicky alternativní provedení pneumatického ovládacího systému z obr. 7, obr. 12A a 12B vždy řez alternativního uspořádání sestavy ventilu pro pneumatický ovládací systém z obr. 11.

Příklady provedení vynálezu

V následujícím popisu bude pro větší srozumitelnost a názornost použita následující terminologie, která však není nijak omezující. Slova nahoru, dolů, vpravo a vlevo označují popisované směry na obrázcích. Slova přední, zadní označují příslušný přední nebo zadní konec převodovky tak, jak je obvykle namontována ve vozidle, a jak je znázorněno na obr. 1. Slova dovnitř a ven označují směry jednak do geometrického středu zařízení a jeho označených částí a jednak ven z těchto částí. Uvedená terminologie bude obsahovat výše uvedená slova, jejich odvozeniny a slova podobného významu.

Výraz složená převodovka je použit pro označení převodovky se změnou rychlosti nebo změnou převodu, která sestává z hlavní převodové části s mnoha dopřednými rychlostmi a alespoň jedné pomocné převodové části s mnoha rychlostmi zapojené s ní v sérii, přičemž zvolený redukční převod v hlavní převodové části může být složen s dalším zvoleným redukčním převodem v pomocné převodové části. Synchronizovaná spojka a slova podobného významu označují zubovou výsuvnou spojku použitou pro neotočné spojení zvoleného ozubeného kola s hřídelem, při němž je prováděnému záběru uvedené spojky bráněno do té doby, dokud části této spojky nedosáhnou v podstatě synchronního otáčení a dokud není využito relativně velké kapacity třecích prostředků pro části spojky, které při začátku záběru spojky způsobují otáčení částí spojky a všech členů společně v podstatě synchronní rychlostí.

Výrazy neutrální poloha a ne v záběru jsou použity zaměnitelně a týkají se stavu hlavní převodové části, v němž není kroutící moment přenášen ze vstupního hřídele převodovky na hlavní hřídel (v převodovkách běžného typu znázorněného na obr. 1 a 2). Výrazy ne v neutrální poloze a v záběru jsou použity zaměnitelně a týkají se stavu hlavní převodové části, v němž je v záběru hnací převodový stupeň hlavní převodové části a kroutící moment se přenáší ze vstupního hřídele převodovky na hlavní hřídel (v převodovkách běžného typu znázorněného na

-7CZ 285697 B6 obr. 1 a 2).

Výraz vysokootáčkový převod se týká převodu převodové části, při němž je frekvenci otáčení výstupního hřídele větší pro danou vstupní frekvenci otáčení.

Na obr. 1, IA a 1B, je znázorněna složená převodovka 10 rozsahového typu. Tato složená převodovka 10 sestává z hlavní převodové části 12 pro mnoho rychlostí, spojené v sérii s pomocnou částí 14 rozsahového typu. Složená převodovka 10 obsahuje skříň H a její vstupní hřídel 16 je poháněn primárním motorem, jako je vznětový motor E, přes selektivně vypínatelnou třecí hlavní spojku C, která je normálně v záběru a jejíž vstupní neboli hnací část 18 je spojena s klikovým hřídelem 20 vznětového motoru E a její hnaná část 22 je připevněna k vstupnímu hřídeli 16 složené převodovky JO.

V hlavní převodové části 12 nese vstupní hřídel 16 vstupní ozubené kolo 24 pro současný pohon několika v podstatě shodných předlohových sestav 26 a 26A v podstatě stejnými rychlostmi otáčení. Tyto dvě předlohové sestavy 26 a 26A jsou upraveny na opačných stranách od hlavního hřídele 28, který je v podstatě koaxiální se vstupním hřídelem £6. Každá z předlohových sestav 26, 26A obsahuje předlohový hřídel 30 uložený v ložiskách 32 a 34 ve skříni H, z níž je znázorněna schematicky pouze její část. Každý z předlohových hřídelů 30 je opatřen identickou skupinou předlohových ozubených kol 38, 40, 42, 44, 46 a 48, která jsou kněmu připevněna. Ozubená kola 50, 52, 54, 56 a 58 jsou volně uložena na hlavním hřídeli 28 a selektivně se připojují po jednom k hlavnímu hřídeli 28, aby se s ním otáčely, pomocí kluzných vysouvacích kroužků výsuvných spojek 60, 62, 64. Výsuvná spojka 60 může být využita rovněž pro připojení vstupního ozubeného kola 24 k hlavnímu hřídeli 28 pro vytvoření přímého hnacího vztahu mezi vstupním hřídelem 16 a hlavním hřídelem 28.

Vysouvací kroužky výsuvných spojek 60, 62 a 64 se axiálně přesunují pomocí přesouvacích vidlic 60A, 62A a 64A spojených se sestavou 70 řadicí skříně H. Vysouvací kroužky výsuvných spojek 60, 62 a 64 mohou být vysouvacími kroužky synchronizovaného nebo nesynchronizovaného typu dvojčinných výsuvných spojek.

Ozubené kolo 58 hlavního hřídele 28 je reverzním ozubeným kolem a je ve stálém záběru s předlohovými ozubenými koly 48 pomocí vloženého volně uloženého ozubeného kola (neznázoměno). Je nutno uvést, že zatímco hlavní převodová část 12 poskytuje pět volitelných dopředných převodů, nejnižší dopředný převod, tedy převod tvořený hnacím spojením ozubeného kola 56 s hnacím hřídelem 28, má často tak velkou redukci, že musí být považován za plazivý převod, který se využívá pouze při startu vozidla za těžkých podmínek a obvykle se nepoužívá ve vysokých převodových rozsazích. Protože tedy hlavní převodová část 12 má pět dopředných rychlostí, je obvykle označována jako hlavní část čtyři plus jedna neboli (4+1), protože pouze čtyři z pěti dopředných rychlostí se skládají s použitou pomocnou částí 14 rozsahového typu.

Výsuvné spojky 60, 62 a 64 jsou třípolohovými spojkami, protože mohou být umístěny ve středové, nezapnuté poloze, jak je znázorněno nebo ve zcela zapnuté pravé nebo zcela zapnuté levé poloze a zapínají se pomocí řadicí páky 72. Pouze jedna z uvedených výsuvných spojek 60, 62 a 64 se může zapnout v daném okamžiku a pro zablokování zbylých spojek 60, 62, 64 v neutrální poloze jsou v hlavní převodové části 12 upraveny blokovací prostředky (neznázorněno).

Pomocná převodová rozsahová část 14 sestává ze dvou v podstatě identických pomocných předlohových sestav 74 a 74A, z nichž každá obsahuje pomocný předlohový hřídel 76 uložený v ložiskách 78 a 80 ve skříni H a nesoucí dvě předlohová ozubená kola 82, 84, která se s ním otáčejí. Pomocná předlohová ozubená kola 82 jsou ve stálém záběru s opěrným rozsahovým/výstupním ozubeným kolem 86, které je pevně připojeno k hlavnímu hřídeli 28, zatímco

-8CZ 285697 B6 předlohová ozubená kola 84 jsou neustále v záběru s výstupním ozubeným kolem 88, které je volně uloženo na výstupním hřídeli 90 složené převodovky LO.

Pro připojení buď opěrného ozubeného kola 88 k výstupnímu hřídeli 90 pro nízkootáčkovou rozsahovou činnost, nebo ozubeného kola 86 k výstupnímu hřídeli 90 pro přímou neboli vysokootáčkovou rozsahovou činnost složené převodovky 10 je upravena dvoupolohová synchronizovaná výsuvná spojka 92, která je axiálně přesouvána pomocí přesouvacích vidlic 94 a ovladače 96 dělicí převodové části 12. Na obr. 18 je schematicky znázorněn řadicí vzor opakované H pro složenou převodovku 10 rozsahového typu. Volba a/nebo předvolba rozsahové činnosti složené převodovky 10 nízkou (nepřímé) nebo vysokou (přímé) rychlostí se provádí operátorem ovládajícím přepínač 98, který je obvykle umístěn na řadicí páce 72.

Ačkoliv pomocná převodová dělicí část 14 je znázorněna jako dvourychlostní s čelními nebo šroubovými ozubenými koly, je zřejmé, že řešení podle vynálezu lze rovněž použít u převodovek dělicího typu používajících kombinované dělicí/rozsahové pomocné části, které mají tři nebo více volitelných dělicích převodů a/nebo používajících planetové převody. Jak již bylo uvedeno, může být kterákoli z výsuvných spojek 60, 62 nebo 64 typem synchronizované výsuvné spojky a převodové části 12 a/nebo 14 mohou být opatřeny jednou předlohou.

Hlavní převodová část 12 je ovládána axiálním pohybem alespoň jednoho řadicího vedení nebo řadicího hřídele, upraveného v sestavě 70 z řadicí páky 72 a skříně, a ovládaného řadicí pákou 72. Řadicí páka 72 může být do převodovky 10 zamontována buď přímo, nebo od ní může být vzdálena. Zařízení tohoto typu jsou dobře známá, viz například patent US 4 621537. Pomocná převodová rozsahová část 14 je ovládána činností přepínače 98 nebo polohou přepínače 98A v případě ovládání typu dvojité H. Sestava 70 z řadicí páky 72 a skříně může být běžného typu s řadicím vedením, viz například patenty US 4 782 719, 4 738 863, 4 722 237 a 4 614 126.

Ovládací systém podle vynálezu je stejně dobře možno použít u složených převodovek, které mají rozsahové, kombinované rozsahové/dělicí nebo dělicí/rozsahové pomocné části.

Jak vyplývá z obr. 2, je složená převodovka 100 typem převodovky s osmnácti dopřednými rychlostmi, která sestává z hlavní převodové části 12A, která je identická nebo v podstatě identická výše popsanou hlavní převodovou částí 12 složené převodovky 10. Hlavní převodová část 12A složené převodovky 100 se liší od zmíněné hlavní převodové části 12 složené převodovky 10 pouze v tom, že hlavní hřídel 28A zasahuje poněkud dále do pomocné převodové části 102 než hlavní hřídel 28 zasahuje do pomocné převodové části 14. Vzhledem k tomu, že hlavní převodové části 12 a 12A mají v podstatě stejné provedení, nebude hlavní převodová část 12A detailněji popisována.

Pomocná převodová část 102 obsahuje dvě v podstatě identické pomocné předlohové sestavy 104 a 104A, z nichž každá obsahuje pomocný předlohový hřídel 106 uložený v ložiscích 108 a 110 ve skříni H a nesoucí předlohová ozubená kola 112, 114 a 116, která jsou k němu připevněna a otáčející se s ním. Předlohová ozubená kola 112 jsou ve stálém záběru s opěrným ozubeným kolem 118, které je volně uloženo na výstupním hřídeli 28A. Předlohová ozubená kola 114 pomocné převodové části 102 jsou neustále v záběru s ozubeným kolem 120 dělicí/rozsahové pomocné převodové části 102, které je volně uloženo na výstupním hřídeli 122 na jeho konci u koaxiálního konce hlavního hřídele 28. Předlohové hřídele 116 pomocné převodové části 102 jsou ve stálém záběru s opěrným ozubeným kolem 124 rozsahové pomocné převodové části 102, které je volně uloženo na výstupním hřídeli 122. Předlohová ozubená kola 112 a dělicí ozubené kolo 118 tvoří tedy první skupinu, předlohové kolo 114 a dělicí/rozsahové ozubené kolo 120 tvoří druhou skupinu a předlohová ozubená kola 116 a rozsahové ozubené kolo 124 tvoří třetí skupinu kombinované pomocné převodové části 102 dělicího a rozsahového typu.

-9CZ 285697 B6

Kluzná dvoupolohová synchronizovaná výsuvná spojka 126 se používá pro selektivní připojování buď dělicího ozubeného kola 118 nebo dělicího/rozsahového ozubeného kola 120 k hlavnímu hřídeli 28, přičemž dvoupolohová synchronizovaná výsuvná spojka 128 se používá pro selektivní připojování dělicího/rozsahového ozubeného kola 120 nebo rozsahového ozubeného kola 124 k výstupnímu hřídeli 122. Konstrukce a funkce dvojčinné výsuvné spojky 126 je v podstatě stejná jako konstrukce a funkce kluzných výsuvných spojek 60, 62 a 64 používaných ve spojení se složenou převodovkou 10, zatímco konstrukce a funkce dvojčinné synchronizované výsuvné spojky 128 je v podstatě stejná s konstrukcí a funkcí synchronizované výsuvné spojky 92 použité ve spojení se složenou převodovkou 10. Synchronizované výsuvné spojky 92 a 128 jsou velmi dobře známé, viz například patenty US 4 462 489, 4 125 179 a 2 667 955.

Tyto výsuvné spojky obvykle obsahují pár axiálně spínatelných členů, snímací/blokovací zařízení pro snímání nesynchronního otáčení členů a zablokování jejich axiálního záběru a pár třecích ploch, často kónických, které jsou puzeny do kontaktu s členy pro vytvoření třecího spojení pro vytvoření jejich synchronního otáčení. V průběhu záběru těchto spojek, za předpokladu v podstatě nesynchronních podmínek, zaujme spojka blokovanou polohu, přičemž blokovací zařízení brání axiálnímu záběru členů a třecí plochy se dostanou do záběru účinkem síly. Jestliže zůstane spojka v blokované poloze účinkem vysoké axiální síly, zatímco hlavní převodová část 12 je v záběru v prodloužené době, může nadměrný kroutící moment poškodit a/nebo zničit třecí plochy.

Na obr. 3A a 3B je znázorněna detailní konstrukce výhodného provedení pomocné převodové části 102, na níž je vidět, že zadní konec hlavního hřídele 28A zasahující do pomocné převodové části 102 je opatřen vnějším drážkováním 130, které odpovídá vnitřnímu drážkování 132 provedenému na výsuvném kroužku výsuvné spojky 126, pro připojení výsuvné spojky 126 k hlavnímu hřídeli 28A s umožněním relativního axiálního pohybu mezi nimi. Výsuvná spojka 126 je opatřena ozubeními 134 a 136 pro selektivní axiální záběr s ozubeními 138 a 140 upravenými na ozubených kolech 118 a 120. Výsuvná spojka 126 je rovněž opatřena obvodovou drážkou 141. do níž zasahují přesouvací vidlice 142.

Opěrné dělicí ozubené kolo 118 je volně uloženo na hlavním hřídeli 28A a může se vůči němu tedy volně otáčet a je axiálně přidržováno vůči hlavnímu hřídeli 28A přidržovacími elementy 144. Ozubení 136 a 138 jsou opatřena kuželovými plochami 146 a 148, které jsou vůči ose hlavního hřídele 28A skloněny pod úhlem přibližně 350, a které usnadňují provedení záběru bez synchronizace a částečně napomáhají synchronizaci, což je popsáno detailněji v patentu US 3 265 173. Ozubení 136 a 140 jsou opatřena podobnými komplementárními kuželovými plochami.

Dělicí/rozsahové ozubené kolo 120 je otočně neseno na vnitřním konci 150 výstupního hřídele 122 pomocí páru axiálních ložisek, zatímco rozsahové ozubené kolo 124 je volně uloženo na výstupním hřídeli 122 aje axiálně přidržováno pomocí axiálních podložek. Dvojčinná dvojpolohová synchronizovaná výsuvná spojka 128 je umístěna axiálně mezi ozubenými koly 120 a 124 a připevněna k výstupními hřídeli 122 pomocí vnějšího a vnitřního drážkování. Pro použití v pomocné převodové části 102 podle vynálezu je vhodných mnoho známých synchronizovaných spojek. Znázorněná synchronizovaná výsuvná spojka 128 je čepového typu, který je popsán ve výše zmíněném patentu US 4 462 489. Synchronizovaná výsuvná spojka 128 obsahuje kluzný kroužek 162. jehož axiální poloha je ovládána přesouvacími vidlicemi 164, a který je opatřen ozubeními 166 a 168 pro axiální záběr s ozubeními 170 a 172 upravenými na ozubených kolech 120 a 124. Ozubená kola 120 a 124 jsou opatřena kuželovými třecími plochami 174 a 176 pro třecí synchronizovaný záběr s odpovídajícími kuželovými třecími plochami 178 a 180, upravenými na třecích kroužcích 182 a 184 synchronizované výsuvné spojky 128. K třecím kroužkům 184 a 182 jsou připevněny blokovací čepy 186 a 188, které zasahují do blokovacích otvorů 190, upravených v kluzném kroužku 162 pro provedení

- 10CZ 285697 B6 blokovací funkce. Synchronizovaná výsuvná spojka 128 může být rovněž opatřena mnoha pružnými čepy (neznázoměno) pro provedení počátečního záběru kuželových třecích ploch 178, 180 na začátku záběru spojky 128.

Výstupní hřídel 122 je uložen v ložiskách 192 ve skříni H, z níž vystupuje pro připojení třmenových elementů Y nebo podobně, které obvykle tvoří část univerzálního kloubu pro pohon hnacího hřídele k diferenciálu nebo podobně. Výstupní hřídel 122 může rovněž nést ozubené kolo 194 tachometru a/nebo různé těsnicí elementy (neznázoměné).

Jak vyplývá z obr. 2 a 3 je možno provádět selektivním axiálním přesouváním jak dělicí výsuvné spojky 126, tak i rozsahové výsuvné spojky 128. směrem dopředu nebo dozadu, čtyři různé převody mezi otáčením hlavního hřídele 28A a výstupního hřídele 122. Pomocná převodová část 102 kombinovaného rozsahového a dělicího typu tedy obsahuje tři skupiny ozubených kol pro provádění čtyř volitelných rychlostí nebo převodových stupňů mezi vstupem (hlavním hřídelem 28A) a výstupem (výstupním hřídelem 122). Složená převodovka 100 tohoto typu je dobře známá pod chráněnými označeními Super 10 a Super 18 a je blíže popsána v patentu US 4 754 665.

Řadicí vzor složené převodovky 100 je schematicky znázorněn na obr. 2A, kde šipka S označuje dělicí řazení a šipka R označuje rozsahové řazení, to jest řazení se změnou rozsahu.

Podle výhodného provedení vynálezu je použit řadicí mechanismus 200 sjedním řadicím hřídelem, znázorněným na obr. 4. Tento mechanismus je známý, viz například patenty US 4 920 815 a 4 621 537.

Přepínač 98 bude spolupracovat s blokem 202 pro vytváření rotačního nebo axiálního pohybu hřídele 204 vůči skříni H složené převodovky 10, 100, Rotační pohyb je proveden pomocí per 206, která jsou uložena v drážkách, upravených v nábojích přesouvacích vidlic 60A, 62A a 64A pro axiální upevnění dvou přesouvacích vidlic 60A, 62A, 64A ke skříni H a pro axiální upevnění zbylých přesouvacích vidlic 60A, 62A, 64A k hřídeli 204. Axiální pohyb hřídele 204 a zvolených přesouvacích vidlic 60A, 62A, 64A k nim axiálně připevněných potom bude způsobovat zapínání a vypínání výsuvných spojek k nim připojených.

Monitorováním axiální polohy zvoleného segmentu řadicího hřídele 204, jako jedné nebo několika zarážkových drážek 210 pro neutrál, může být snímán stav hlavní převodové části 12 složené převodovky 10 buď v neutrální poloze, nebo v poloze mimo neutrální polohu.

Řešení podle vynálezu je rovněž možno použít u složených převodovek používajících známé rovnoběžné sestavy z řadicí páky a skříně, viz například patenty US 4 445 393, 4 275 612, 4 584 895 a 4 722 237. Tato zařízení obvykle obsahují sestavu zasahující kolmo do řadicích vedení (často spojenou s mechanismem spojujícím řadicí vedení), která zaujme první polohu, když všechna řadicí vedení jsou v axiálně vystředěné neutrální poloze, nebo druhou polohu, když kterékoli z řadicích vedení se přemístilo ze své axiální vystředěné neutrální polohy.

Řešení podle vynálezu je rovněž použitelné u složených převodovek, u nichž jsou pro snímání stavů hlavní převodové části, to jest neutrální polohy (ne v záběru) nebo jiné polohy než neutrální polohy (v záběru), upraveny jiné mechanické, elektrické, elektromagnetické nebo jiné typy čidel.

Ačkoliv se pomocné převodové části obvykle připojují k hlavní převodové části, je možno výraz pomocná převodová část, který se zde používá, rovněž použít pro oddělený sled hnacích zařízení, jako jsou vícerychlostní nápravy, vícerychlostní převodové skříně a podobně.

- 11 CZ 285697 B6

Protože řešení podle vynálezu je stejně použitelné pro složenou převodovku 10, znázorněnou na obr. 1 a pro složenou převodovku 100, znázorněnou na obr. 2 a 3, stejně jako pro další složené převodovky používající synchronizovaných výsuvných spojek v pomocných částech, bude řešení podle vynálezu, za účelem zjednodušení a snazšího pochopení, popsáno primárně při použití ve složené převodovce rozsahového typu, znázorněné na obr. 1, ΙΑ, IB a 1C.

Provádí-li se řazení typu znázorněného na obr. 18, to jest řazení typu opakovaného H, zahrnuje složené přeřazení ze 4. na 5. rychlostní stupeň odpojení výsuvné spojky 60 od ozubeného kola 24 pro 4./8. rychlostní stupeň, odpojení výsuvné spojky 92 od nízkootáčkového neboli redukčního ozubeného kola 86 a připojení výsuvné spojky 92 k vysokootáčkovému neboli přímému ozubenému kolu 88 a potom záběr výsuvné spojky 62 s ozubeným kolem 54 pro 1./5. rychlostní stupeň hlavní převodové části 12. Pro dosažení tohoto postupu musí řidič vozidla provést předvolbu rozsahovým volicím přepínačem 98 do polohy HI, potom provést řadicí pákou 72 přeřazení z polohy 4/8 na neutrál N a potom do polohy 1/5. U známých převodovek rozsahového typu, jako je 9-rychlostní převodovka RT/RTO 11609 Roadranger, byl dvoupolohový servoventil, který má první polohu pro volbu rozsahu HI a druhou polohu pro volbu rozsahu LO, zablokován v jedné z těchto dvou poloh pomocí výsuvného západkového čepu nebo podobně, kdykoliv byla hlavní převodová část 12 v neutrální poloze. Příklady těchto ventilů a blokovacích zařízení jsou uvedeny v patentech US 3 229 551, 4 450 869, 4 793 378 a 4 974 474.

Jak již bylo uvedeno předtím, zatímco tato zařízení většinou chrání synchronizátory rozsahové části zabráněním počátku rozsahového řazení dokud není hlavní sekce přeřazena na neutrál, může za určitých podmínek provedení přeřazení hlavní sekce dokončené před rozsahovým řazením vystavit rozsahové synchronizátory nebezpečí poškození. Toto nebezpečí je větší pro rozsahové řazení směrem nahoru (ze 4. na 5. stupeň) než pro rozsahové řazení směrem dolů (z 5. na 4. stupeň), protože kroutící moment přenášený kuželovými třecími plochami (174, 178 na obr. 3 A) synchronizátorů, když je v záběru ozubené kolo 88 rozsahové části pro přímý záběr, má tendenci zvyšovat pravděpodobnost toho, že synchronizátor zůstane viset na blokovacím zařízení, zatímco, když je v záběru ozubené kolo 86 rozsahové části pro redukci převodu, má tendenci tlačit synchronizátor do odblokovaného stavu. U převodovek typu znázorněného na obr. 1 a 2 tedy shoření synchronizátorů rozsahové části nepředstavuje závažný problém při přeřazování rozsahové části směrem dolů.

U složené převodovky 10 znázorněné na obr. 1 může nastat jiný vážný problém. Když se řidič při zařazeném 4. stupni rozhodne přeřadit nahoru, potom předvolí rozsahové řazení nahoru a potom pohybuje řadicí pákou 72 směrem nebo do neutrální polohy. Když řidič náhle změní svoje rozhodnutí a pohybuje řadicí pákou 72 zpět do polohy 4./8. stupně beze změny rozsahové volby, může spojka rozsahové části dokončit pouze rozsahové řazení směrem nahoru ze 4. na 8. stupeň a velký rychlostní rozdíl v otáčení kuželových třecích ploch synchronizátorů může mít za následek jeho rychlé poškození. V takových situacích může být synchronizátor těžce poškozen nebo zcela zničen během dvou sekund.

Podobná nedbalá nepozorně prováděná skoková řazení složené převodovky směrem nahoru budou mít podobné následky. Jako další příklad se uvádí to, že jestli řidič provede předvolbu nedbale nebo zapomene předvolit rozsahové řazení směrem nahoru, a potom provádí řazení dolů 4-3, skutečným výsledkem bude přeřazení 4-7 směrem nahoru se vznikem velkého rozdílu v otáčení kuželových třecích ploch synchronizátorů.

Systém/způsob pro provádění ovládání pomocné převodové části podle vynálezu odstraňuje nedostatky známých řešení snížením síly vyvíjené přesouvacími vidlicemi 94 pro záběr rozsahového ozubeného kola 86 pro vysokou rychlost na relativně nízkou úroveň, když je snímáno, že hlavní převodová část není v neutrální poloze. Relativně nízká síla je zvolena tak, aby byla dostatečná pro provedení záběru synchronizované spojky, když nastaly synchronní

- 12CZ 285697 B6 podmínky, avšak dosti nízká pro zajištění toho, že nebezpečí shoření synchronizátoru je minimalizováno nebo vyloučeno.

I když řešení podle vynálezu je vhodné pro použití při ovládání záběru synchronizované rozsahové spojky, tedy spojky rozsahové pomocné převodové části 102, zejména vysokootáčkové neboli přímé rozsahové spojky složené převodovky 10, není na toto použití omezeno a může být použito pro ovládání záběru i synchronizované dělicí spojky, tedy spojky dělicí pomocné převodové části a podobně.

Pro zjednodušení bude nyní řešení podle vynálezu popsáno ve spojení s očekávaným nejvhodnějším použitím, tedy pro ovládání síly způsobující zapnutí přímé neboli vysokootáčkové synchronizované rozsahové spojky (ozubení 166 a 170 na obr. 3A) složené převodovky 10 rozsahového typu, převodovky 100 rozsahového/dělicího nebo dělicího/rozsahového typu.

Zatímco běžná síla způsobující zapnutí synchronizované dělicí spojky je funkcí působícího tlaku tekutiny (obvykle pneumatického tlaku), který působí na činnou plochu pístu, může být tato síla vyvozena rovněž elektromechanickými prostředky, jako jsou kuličkové šrouby poháněné elektrickým motorem nebo podobně, elektromagnetickými prostředky, jako jsou zařízení solenoidového typu, nebo i jinými prostředky. U systémů, u nichž je síla vyvozena pomocí tlaku tekutiny, se tato síla může měnit s velikostí tohoto tlaku a/nebo činné plochy pístu. U elektromagnetických a elektromechanických systémů se síla může měnit změnou elektrického proudu, napětí a podobně.

Řešení podle vynálezu bude dále popsáno ve svém výhodném provedení s pneumatickým ovládacím systémem, aniž by je to však nějak omezovalo.

U známých ovladačů rozsahové spojky, za předpokladu, že rozsahové řazení je zvoleno/předvoleno, se hlavní převodová část přeřadí do neutrální polohy a spojení pomocí servoventilu se uvolní, rozsahový servoventil provede vpuštění tlaku (obvykle regulovaného na velikost 114 až 550 kPa) do zvolené komory ovládacího válce/pístu rozsahové spojky, kteiý je dostatečný pro vyvození síly (asi 1334 až 1779 N) pro rychlý pohyb zvolené spojky do záběru a/nebo do blokované polohy a pro vyvození značné synchronizační síly třecími kužely synchronizátoru, pro provedení rychlé synchronizace otáčení členů spojky, dále odblokování synchronizátoru a pohyb členů spojky blokovačem a do záběru. Jestliže hlavní převodová část zůstává v neutrální poloze nebo v případě přeřazení rozsahové části na nízkootáčkový neboli redukční převodový poměr, nezpůsobí síla poškození synchronizátoru a provede relativně rychlý záběr rozsahové části. V případě, že hlavní převodová část je však v záběru před dokončením prováděného řazení rozsahové části směrem nahoru na vysokootáčkový převodový poměr rozsahové části, může nastat relativně rychlé poškození a/nebo zničení třecích povrchů synchronizátoru, přičemž v případě skokového přeřazení nahoru toto zničení nebo poškození může nastat během dvou sekund.

Bylo zjištěno, že při snímání podmínek udávajících řazení hlavní převodové části do záběru (to jest ne neutrální polohu) před dokončením prováděného řazení rozsahové části na vysokootáčkový neboli přímý převod, když síla vyvozená pro provedení záběru přímé rozsahové spojky se sníží na relativně nízkou druhou úroveň (asi 178 až 356 N), bude synchronizovaná rozsahová spojka pro vysokootáčkový převodový poměr dosud v záběru při v podstatě synchronním otáčení členů spojky (kluzný kroužek 162 a předlohové ozubené kolo 114 na obr. 3 A), zatímco synchronizátory nebudou, alespoň v předem stanoveném časovém úseku (od 20 do 45 sekund), poškozeny nebo zničeny.

Pro normální záběr synchronizované rozsahové spojky není druhá nízká síla akceptovatelná, protože není vyvozena dostatečná síla na třecí plochy synchronizátoru spojky a mnoho rozsahových řazení by mohlo trvat nežádoucí dlouhou dobu.

- 13CZ 285697 B6

Zatímco pro dosažení druhé úrovně síly pro působení na přímou rozsahovou spojku může být dosaženo regulátorem tlaku, podle výhodného provedení vynálezu je použita metoda s diferenciálním pístem. Jak vyplývá z obr. 5, 6 a 7, obsahuje řadicí mechanismus 200 ovladače rozsahové spojky diferenciální píst 221, na jehož první plochu 222 (o velikosti asi 2554 mm²) se přivádí tlak pro provedení zapnutí rozsahové spojky pro nízké otáčky a na jehož větší druhou plochu 224 (asi 3000 mm²) se přivádí tlak pro záběr rozsahové spojky pro vysoké otáčky první silou (p*a₂24). Přivádění tlaku na obě plochy 222 a 224 bude mít za následek vznik regulovaného tlaku (552 kPa) působícího na diferenciální plochu (druhá plocha 224 mínus první plocha 222) a vyvíjejícího na spojku zapnutou pro vysokootáčkový neboli přímý převod relativně nízkou druhou sílu (p*(a₂₂₄-a₂₂₂) rovnající se asi 240 N).

Ve válci je uložen kluzně píst 221, který vnitřní prostor rozděluje na dvě komory 222A a 224A. Píst 221 je připojen k hřídeli 226, ke kterému jsou připevněny přesouvací vidlice 164 pro přesouvání dvoupolohové synchronizované výsuvné spojky 128 nebo 92 do předem zvolené polohy.

Pro zajištění ochranného efektu synchronizátoru, přičemž dosud spojka spíná vysokootáčkový převod rozsahové části, je podle vynálezu přiváděn tlak pouze na druhou plochu 224, když se zvolí řazení rozsahové části na přímý převod a hlavní převodová část je v neutrální poloze a tlak je přiváděn na první plochu 222 i na druhou plochu 224, když se zvolí řazení rozsahové části do přímého převodu a hlavní převodová část je v záběru v nějakém převodovém stupni (tj. není v neutrální poloze).

Druhá úroveň síly musí být dostatečná, aby spojka zapnula vysokootáčkový převod rozsahové části, když je dosaženo synchronního nebo v podstatě synchronního otáčení členů této spojky a měla by být dostatečná pro udržování přímého převodu v záběru (nebo je nutno upravit v ozubení zarážku). Druhá síla by měla být dostatečně nízká, takže když synchronizátor zabírá v bloku, přičemž hlavní převodová část je v záběru, nebudou spojky se synchronizačními kužely nebo podobně podstatně poškozovány po předem stanovenou dobu, například po dobu 20 až 45 sekund.

Bylo zjištěno, že postačuje velikost první síly asi 1334 až 1779 N a velikost druhé síly asi 178 až 356 N.

Na obr. 5, 6 a 7 je schematicky znázorněn pneumatický systém pro dosahování výše uvedeného efektu, přičemž sestava ventilů vhodná pro dosažení požadovaného účinku je znázorněna na obr. 8,9 a 10.

Jak již bylo uvedeno, je stav hlavní převodové části 12 složené převodovky 10, to jest jestli není v záběru (neutrální poloha) nebo jestli je v záběru (mimo neutrální polohu), zjišťována snímáním axiální nepřemístěné nebo přemístěné polohy řadicího hřídele(lů) 204 hlavní převodové části 12· Axiální přemístění řadicího hřídele 204 nebo řadicího vedení může být snímáno na hřídeli nebo vedení jako takovém nebo na jejich prodloužení nebo na příčném hřídeli nebo podobně.

Zařízení pro vyvozování buď první, nebo druhé relativně menší síly na přesouvací vidlice, to znamená první větší síly pro zapnutí a druhé menší síly pro vypnutí, jsou známé, viz například patent US 4 928 544.

Pneumatický ovládací systém 230 pro řazení rozsahové části s ochranou synchronizátorů je znázorněn na obr. 5. Hlavní rozsahový ventil 232 je připojen ke zdroji filtrovaného a regulovaného vzduchu z filtru/regulátoru 234. U automobilů s velmi vysokými výkony se používá tlak regulovaného vzduchu od 414 do 550 kPa. Páčka neboli přepínač 98 se používá pro přepínání buď na přivádění tlaku (LO), nebo pro odčerpávání tlaku (HI), to jest pro vytvoření signálu pro nízký tlak nebo pro připojení řídicího potrubí 236. Řídicí potrubí 236 pro nízkou rychlost je

- 14CZ 285697 B6 připojeno k rozsahovému servoventilu 238, který je dvoupolohový a čtyřcestný, je předepjatý pružinou 240, do polohy pro vysoké otáčky rozsahové části (tj. do první komory 224A je přiváděn tlak a druhá komora 222A je odčerpávána), přičemž když se tímto řídicím potrubím 236 přivádí tlakový vzduch, provede se přesunutí rozsahového servoventilu 238 do druhé polohy pro 5 nízké otáčky (tj. do druhé komory 220A se přivádí tlak a první komora 224A je odčerpávána).

Hřídel 242 je pohyblivý buď do záběrové polohy, nebo do neutrální polohy a je opatřen blokovacím čepem 244 pro zabránění počátku pohybu servoventilu 238, dokud hlavní převodová část 12 není přeřazena do neutrální polohy. Všechny výše popsané komponenty ovládacího io systému 230 jsou standardního provedení u známých složených převodovek rozsahového typu.

K výše uvedeným komponentám je přidružen dvoupolohový, třícestný rozsahový ochranný ventil 246, tedy určený pro rozsahovou část. Tento rozsahový ochranný ventil 246 je stále připojen potrubím 248 ke zdroji tlakového vzduchu a k výstupnímu otvoru 250 servoventilu 238 15 spojeného s druhou komorou 222A. Rozsahový ochranný ventil 246 obsahuje západkový čep 252 pro snímání stavu hlavní převodové části 12, tj. jestli je v záběru nebo v neutrální poloze. Výstupní otvor 253 rozsahového ochranného ventilu 246 je připojen k druhé komoře 222A sestavy 220A diferenciálního pístu.

, Když je hlavní převodová část 12 v neutrální poloze, jak je znázorněno na obr. 5, je výstupní otvor 250 servoventilu 238 připojen přímo přes rozsahový ochranný ventil 246 k druhé komoře 222A. Když je hlavní převodová část 12 v záběru, připojuje rozsahový ochranný ventil 246 druhou komoru 222A ke zdroji, bez ohledu na polohu servoventilu 238.

Jestliže tedy v jakémkoliv časovém okamžiku po začátku rozsahového řazení je hlavní převodová část 12 zařazena do záběru (tedy není v neutrální poloze), potom bude přiváděn tlak do druhé komory 222A bez ohledu na polohu servoventilu 238. To umožní normální dokončení řazení na nízký převod nebo řazení na vysoký převod podstatně menší druhou silou.

Na obr. 6 je znázorněn podobný ovládací systém 270. Tento ovládací systém 270 se liší od ovládacího systému 230 popsaného dříve zejména tím, že hřídel 272, který zasahuje do drážky 210 v jednom řadicím hřídeli 204, provádí mechanické ovládání rozsahového ochranného ventilu 246 a rovněž ovládá blokovací ventil 274 řídicího potrubí 236 pro přívod tlakového vzduchu. Dvoupolohový dvoucestný blokovací ventil 274 brání buď tlakování, nebo odčerpávání řídicího 35 potrubí 236 pro servoventil 238, dokud není hlavní převodová část 12 přeřazena do neutrální polohy.

Jako v ovládacím systému 230, bude provádět rozsahový ochranný ventil 246 přivádění tlaku do druhé komory 222A, když je hlavní převodová část 12 v záběru (není v neutrální poloze) bez 40 ohledu na polohu jiných ventilových členů. Když se tedy zvolí nízká rychlost a hlavní převodová část 12 se přeřadí na neutrál, odčerpává se první komora 224A sestavy 220 diferenciálního pístu a potom, když nastane přeřazení do hlavní převodové části 12, dojde k přivádění tlaku do druhé komory 222A pro dokončení rozsahového řazení směrem dolů.

Rozsahový ochranný ventil 246 je předepjat směrem doprava pružinou 273, která není dostatečná pro bránění přepnutí do jeho levé polohy pomocí tlakového potrubí připojeného k první komoře 224A.

Komponenty ovládacích systémů 230, 270 a 300 (který bude popsán dále), které mají v podstatě 50 stejnou konstrukci a funkci, jsou označeny stejnými vztahovými značkami.

Pneumatický ovládací systém 300 je schematicky znázorněn na obr. 7. Ovládací systém 300 obsahuje hlavní ventil 301, podobný hlavnímu ventilu 232 popsanému výše a volicí přepínač 98 pro volbu vysokého HI a nízkého LO převodového poměru. Hlavní ventil 301 může rovněž

- 15CZ 285697 B6 obsahovat druhý volicí přepínač 302 pro volbu buď vysokého, nebo nízkého dělicího převodového poměru. Řídicí potrubí 304 ovládá činnost dvoupolohového trojcestného dělicího servoventilu 306. Hlavní ventily, jako je hlavní ventil 301, jsou spojeny se složenými převodovkami kombinovaného rozsahového a dělicího typu, znázorněného na obr. 2 a 3.

Sestava 310 servoventilu rozsahové části obsahuje trojpolohový čtyřcestný ventil 312 a západkový a pojezdový mechanismus 314. Čtyřcestný ventil 312 má výstupní otvor 316 připojený k odsávání a vstupní otvor 318 připojený ke zdroji vzduchu z filtru/regulátoru 234 (552 kPa), výstupní otvor 320 připojený k první komoře 224A sestavy 220 s diferenciálním pístem a vstupní otvor 322 připojený k druhé komoře 222A sestavy 220.

Čtyřcestný ventil 312 má první polohu 324 (horní poloha na obr. 7) pro volbu vysokootáčkového převodu rozsahové části, při němž je první komora 224A připojena ke zdroji tlaku a druhá komora 222A je odčerpávána. Čtyřcestný ventil 312 má dále druhou polohu 326 (dolní poloha na obr. 7), pro volbu pomalého převodu rozsahové části, při němž je druhá komora 222A připojena ke zdroji tlaku a první komora 224A je odčerpávána. Čtyřcestný ventil 312 má dále střední třetí polohu 328, při níž jsou obě komory 224A a 222A připojeny ke zdroji tlaku.

Čtyřcestný ventil 312 je tlačen předpětím pružiny 330 do první polohy 324, to jest vysokootáčkové polohy a může se pohybovat do své druhé polohy 326, neboli polohy pro nízké otáčky, působením tlaku z řídicího potrubí 236. Mechanickými prostředky nebo pákou 332 pojížděcího ovladače, spolupracující s drážkami 210 a jejich sousedními hladkými částmi na řadicím hřídeli 204, se čtyřcestný ventil 312 přesune z první polohy 324 do střední třetí polohy 328, když je hlavní převodová část přeřazena do záběru, přičemž čtyřcestný ventil 312 je ve své první poloze.

Západková funkce západkového a pojížděcího mechanismu 314 slouží pro zabránění pohybu čtyřcestného ventilu 312 z jeho první polohy 324 do druhé polohy 326 nebo z druhé polohy 326 do první polohy 324, když je hlavní převodová část v neutrální poloze, avšak nebrání pohybu čtyřcestného ventilu 312 z jeho první polohy 324 do střední třetí polohy 328. Západkový a pojezdový mechanismus 314 tak provádí spojovací funkci rozsahové části, která brání počátku řazení rozsahové části dokud není hlavní převodová část přeřazena do neutrální polohy. Na obr. 8, 9 a 10 je znázorněna a blíže popsána konstrukce čtyřcestného ventilu 312 a západkového a pojezdového mechanismu 314.

V alternativním provedení, viz obr. 8 a 11, je řídicí potrubí 236 vynecháno a pro mechanické přeřazení čtyřcestného ventilu 312 proti síle pružiny 330 do jeho druhé polohy 326 pro nízké otáčky se použije modifikovaná nebo přídavná ovládací páka 332 a řadicí hřídel 204, v závislosti na řazení do části pro nízké otáčky řadicího vzoru dvojité H. Toto alternativní provedení je blíže popsáno dále s odkazem na obr. 11, 12A a 128.

Pro provedení řazení z vysokého na nízký převodový poměr rozsahové části se přesune volicí spínač 98 do polohy LO pro volbu/předvolbu a do řídicího potrubí 236 se přivádí tlak. Jakmile poloha řadicího hřídele 210 indikuje, že hlavní převodová část je v neutrální poloze, uvolní se západkový a pojezdový mechanismus 314 a umožní čtyřcestnému ventilu 312 zaujmout druhou polohu 326, která způsobí přivádění tlaku do druhé komoiy 220A a odčerpávání první komory 224A. Pojíždění nijak neovlivňuje druhou polohu 326 čtyřcestného ventilu 312, takže čtyřcestný ventil 312 zůstává v této druhé poloze 326 tak dlouho, dokud se spínač 98 pohybuje.

Pro přeřazení z nízkého na vysoký převodový poměr rozsahové části se spínač 98 přesune do polohy HI volby/předvolby a řídicí potrubí 236 je odčerpáváno. Jakmile poloha hřídele 210 oznamuje, že hlavní převodová část je v neutrální poloze, západkový a pojezdový mechanismus 314 se uvolní a čtyřcestný ventil 312 se bude pohybovat do své první polohy 324 účinkem předpětí pružiny 330. První komora 224A bude pod tlakem a druhá komora 222A bude

-16CZ 285697 B6 odčerpávána. Potom, jakmile se hlavní převodová část uvede do záběru, způsobí páka 332 ovladače pohyb čtyřcestného ventilu 312 z jeho první polohy 324 do střední třetí polohy 328, přičemž jak první komora 224A pro velké otáčky, tak i druhá komora 222A pro malé otáčky jsou pod tlakem pro vytvoření redukované síly působící na přesouvací vidlice 94, která tlačí synchronizovanou spojku rozsahové části do záběru.

Konstrukce sestavy 310 servoventilu rozsahové části je znázorněna na obr. 8, 9 a 10. Tato sestava 310 servoventilu je umístěna v dvoudílném tělese 340 sestávajícím zčásti 342 pro ventilové vřeteno 348 a z části 344 pro západkový a pojezdový mechanismus 314. V části 342 je v díře 346 uloženo ventilové vřeteno 348. přičemž část 342 je dále opatřena dvěma výstupními otvory 316, dále vstupním otvorem 318, výstupním otvorem 320 a vstupním otvorem 322, které jsou připojeny pro odčerpávání a přívod média k druhé komoře 222A pro pomalé otáčky a k první komoře 224A pro velké otáčky. V části 344 pro západkový a pojezdový mechanismus 314 je upraven otvor 350 pro připojení k řídicímu potrubí 236. Levý konec ventilového vřetena 348 je opatřen pístovou plochou 352 kluzně uloženou v komoře 354 spojenou s otvorem 350. V pravém konci díiy 346 je umístěna pružina 330, která dosedá na konec ventilového vřetena 348 a svým předpětím je tlačí doleva.

První poloha 324 čtyřcestného ventilu 312 odpovídá poloze ventilového vřetena 348 nejvíce vlevo, jak je vidět na horní polovině obr. 8. V této první poloze 324 jsou vstupní otvory 318 a 322 v průtočném spojení, dále jsou v průtočném spojení výstupní otvory 320 a levý výstupní otvor 316, přičemž pravý výstupní otvor 316 je od ostatních otvorů 316 až 322 oddělen.

Druhá poloha 326 čtyřcestného ventilu 312 odpovídá poloze ventilového vřetena 348 nejvíce vpravo, jak je vidět na obr. 9. V této poloze jsou výstupní otvory 318 a vstupní otvory 320 v průtočném spojení, vstupní otvory 322 a pravý výstupní otvor 316 jsou v průtočném spojení, přičemž levý výstupní otvor 316 je oddělen od ostatních otvorů 316 až 322. Jak je znázorněno v levé horní a dolní části na obr. 9, je ventilové vřeteno 348 tlačeno do pravé neboli druhé polohy 326 buď přivedením tlaku do komory vymezené pístovou plochou 352 otvorem 350 z řídicího potrubí 236 (viz obr. 9), nebo pomocí páky 355 podobné páce 332, avšak působící na větším průměru plochy hřídele použitého v řadicím vzoru „dvojité H“ a tlačné tyče 356 a ventilového vřetena 348 (obr. 12A a 12B).

Střední třetí poloha 328 čtyřcestného ventilu 312.je znázorněna v dolní části obr. 8. V této třetí poloze 328 jsou jak výstupní otvory 320, tak vstupní otvory 322, průtočně spojeny s vstupním otvorem 318 a oba výstupní otvoiy 316 jsou odděleny od ostatních otvorů 318 až 322. Jak vyplývá z obr. 8, když se pohybuje ovládací páka 332 po vnější povrchové ploše hřídele 210, bude se ovládací páka 332 opírat o tlačnou tyč 356, přes kterou bude tlačit ventilové vřeteno do jeho střední třetí polohy 328. Je nutno uvést, že když je ventilové vřeteno 348 v nejvíce pravé poloze, to jest v druhé poloze 326 čtyřcestného ventilu 312, nebude páka 332 (viz obr. 8) ovlivňovat polohu ventilového vřetena 348.

Funkce západkového a pojezdového mechanismu 314 jako západky představuje funkci bránící počátku řazení rozsahové části dokud není hlavní převodová část v neutrální poloze, a je dosažena pomocí upínacího pouzdra 360, zarážkového válečku 362 a drážek 364 a 366 v tlačné tyči 356 ventilového vřetena 348. Zarážkové válečky 362 jsou uloženy v zářezech v části 344 pro radiální pohyb a vnější povrch tlačné tyče 356 je opatřen prvními drážkami 364, do kterých zapadnou zarážkové válečky 362, když je ventilové vřeteno 348 ve své druhé poloze 326 (viz obr. 9) a druhými drážkami 366, které jsou prodloužené a do kterých zapadnou zarážkové válečky 362, když je ventilové vřeteno 348 buď ve své první poloze 324, nebo ve své druhé poloze 326 nebo se pohybuje mezi nimi. Když je upínací pouzdro 360 v odtažené poloze účinkem předpětí pružiny 368, viz horní části obr. 8 a obr. 9, pohybují se zarážkové válečky 362 radiálně směrem ven a neovlivňují axiální pohyb ventilového vřetena 348. Když je však upínací pouzdro 360 tlačeno doprava pákou 332, viz dolní část obr. 8, jsou zarážkové válečky 362

- 17CZ 285697 B6 zablokovány proti axiálnímu pohybu ven a ventilové vřeteno 348 je drženo buď ve své první poloze 324 až střední třetí poloze 328.nebo ve své druhé axiální poloze 326.

Na obr. 10 je znázorněna sestava 310 servoventilu v rozloženém stavu. Pro zjednodušení nejsou různá těsnění a podobně označena žádnými vztahovými značkami.

Alternativní uspořádání pneumatického ovládacího systému 300 a rozsahové sestavy 310 ventilu znázorněné na obr. 7-10 je znázorněno na obr. 11, 12A a 12B.

Obr. 11, 12 a 128 znázorňují pneumatický ovládací systém 400 pro použití u řadicího mechanismu dvojité H, u něhož není použit přepínač 98A ale řadicí hřídel 204A. který má části 402 s relativně menším průměrem a části 404 s relativně větším průměrem, odpovídající činnosti v části pro vysoké otáčky a části pro nízké otáčky řadicího vzoru dvojité H. Hlavní ventil 406 se liší od hlavního ventilu 301 pouze tím, že je opatřen dělicím nebo druhým volicím přepínačem 302.

Čtyřcestný ventil 312 sestavy 408 servoventilu je identický se čtyřcestným ventilem 312 sestavy 310 servoventilu. Ovládací část 410 sestavy 408 servoventilu se liší podstatně od západkového a pojezdového mechanismu 314 sestavy 310 servoventilu.

Kromě páky 332, která spolupracuje se zarážkovou drážkou 210 pro neutrál pro pohyb čtyřcestného ventilu 312 z první polohy 324 do druhé polohy 328 při snímání toho, že hlavní převodová část 12 je v záběru, je upravena druhá, nezávislá, páka 412. Tato druhá páka 412 představuje rozsahový ovladač vysoké/nízké otáčky a spolupracuje se zvýšenými částmi 404 na řadicím hřídeli 204A pro pohyb čtyřcestného ventilu 312 do jeho druhé polohy 326, když se řadicí hřídel 204A otočí do vysokootáčkové části řadicího vzoru dvojité H.

Jak vyplývá z obr. 12A a 12B, nahrazuje druhá páka 412 sestavu pístová plocha 352/komora 354 použitou u sestavy 310 servoventilu a otvor 350 pro řazení na nízké otáčky je uzavřen zátkou 414.

Obr. 12A znázorňuje ovládací část 410 sestavy 408 servoventilu v poloze pro vysoké otáčky a obr. 128 tuto ovládací část 410 v poloze sestavy 408 pro nízké otáčky. Protože je použito upínací pouzdro 360, nejsou zapotřebí zarážkové válečky, protože západková funkce není nutná vzhledem ke skutečnosti, že eliminováním rozsahového volicího přepínače je rovněž eliminována možnost předvolby rozsahového řazení.

I když byl vynález popsán na určitých výhodných provedeních, je zřejmé, že tato výhodná provedení představují pouze příkladná provedení, přičemž v rámci vynálezu je možno provádět různé modifikace a úpravy jednotlivých součástí, aniž by se vybočilo z rozsahu vynálezu uvedeného v patentových nárocích.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (26)

1. Sestava ventilu pro ovládací systém (300, 400) pro ovládání pneumatického ovladače (220) řazení pomocné převodové části (14) složené převodovky (10), která sestává z hlavní převodové části (12) se záběrovou anezáběrovou polohou, zapojené v sérii s pomocnou převodovou částí (14), přičemž pomocná převodová část (14) má volitelný vysokootáčkový, neboli přímý, převodový poměr a volitelný nízkootáčkový, neboli redukční, převodový poměr, kde každý z uvedených převodových stupňů je uváděn do záběru synchronizovanou zubovou výsuvnou

- 18CZ 285697 B6 spojkou (128), přičemž ovladač (220) sestává z diferenciálního pístu (221), jehož první plocha (224) ohraničuje první komoru (224A) a jehož druhá plocha (222) ohraničuje druhou komoru (222A), přičemž první plocha (224) je větší než velikost (a₂₂₂) druhé plochy (222) a přivádění tlaku do první komory (224A) způsobí, že ovladač (220) řazení uvede synchronizovanou zubovou výsuvnou spojku (128) do záběru pro vysokootáčkový převodový poměr a přivádění tlaku do druhé komory (222A) způsobí, že ovladač (220) řazení uvede synchronizovanou zubovou výsuvnou spojku (128) do záběru pro nízkootáčkový převodový poměr, přičemž ovládací systém (300, 400) obsahuje prostředky pro zjištění záběrového nebo nezáběrového stavu hlavní převodové části (12), volicí přepínač (98, 98A) pro zvolení požadovaného převodového poměru pomocné převodové Části (14) a společný zdroj tlakové tekutiny a výstupní potrubí (EX), vyznačující se tím, že obsahuje třípolohový čtyřcestný ventil (312), v první poloze (324) propojující první komoru (224A) se zdrojem stlačeného vzduchu a druhou komoru (222A) s výstupním potrubím (EX), v druhé poloze (326) propojující druhou komoru (222A) se zdrojem stlačeného vzduchu a první komoru (224A) s výstupním potrubím (EX) a ve třetí poloze (328) propojující obě komory (224A, 222A) se zdrojem stlačeného vzduchu.

2. Sestava ventilu podle nároku 1, vyznačující se tím, že třípolohový čtyřcestný ventil (312) je konstantně předpínacím prostředkem předepjat do první polohy (324) a je opatřen řídicím prostředkem spojeným s volicím přepínačem (98, 98A) pro pohyb třípolohového čtyřcestného ventilu (312) a pojezdovým prostředkem (332), spolupracujícím s prostředkem pro průběžné snímání stavu hlavní převodové části.

3. Sestava ventilu podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že dále obsahuje západkové prostředky spolupracující s prostředkem pro průběžné snímání stavu hlavní převodové části (12).

4. Sestava ventilu podle nároku 2, vyznačující se tím, že předpínací prostředek je tvořen pružinou (330) a západkové prostředky jsou tvořeny upínacím elementem (360), zarážkovým elementem (362), první prodlouženou zarážkovou drážkou (364) a druhou zarážkovou drážkou (366), které jsou uspořádány ve ventilovém tělese (340).

5. Sestava ventilu podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že hlavní převodová část (12) obsahuje hřídel (204) opatřený alespoň jednou drážkou (210) a přilehlou hladkou částí, přičemž prostředek pro průběžné snímání záběrové anezáběrové polohy hlavní převodové části (12) je tvořen pákou (332), která je v záběru s drážkami (210) as přilehlými hladkými částmi na hřídeli (204).

6. Sestava ventilu podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že řídicí prostředek je tvořen selektivně tlakovaným a odčerpávaným řídicím potrubím (236) průtočně spojeným s komorou (354), ve které je kluzně uložen píst (352), spojený s třípolohovým čtyřcestným ventilem (312), přičemž řídicí potrubí (236) je spojeno s volicím přepínačem (98, 98A).

7. Sestava ventilu podle nároku 3, vy z n ač uj í c í se t í m , že řídicí prostředek je tvořen selektivně tlakovaným a odčerpávaným řídicím potrubím (236) průtočně spojeným s komorou (354), ve které je kluzně uložen píst (352) spojený s třípolohovým čtyřcestným ventilem (312), přičemž řídicí potrubí (236) je spojeno s volicím přepínačem (98, 98A).

8. Sestava ventilu podle nároku 5,vyznačující se tím, že řídicí prostředek je tvořen selektivně tlakovaným a odčerpávaným řídicím potrubím (236) průtočně spojeným s komorou (354), ve které je kluzně uložen píst (352) spojený s třípolohovým čtyřcestným ventilem (312), přičemž řídicí potrubí (236) je spojeno s volicím přepínačem (98,98A).

- 19CZ 285697 B6

9. Sestava ventilu podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že hlavní převodová část (12) obsahuje hřídel (204A) opatřený vačkovou plochou s alespoň jednou drážkou (210) s přilehlými hladkými částmi (402) s prvním průměrem aknim přilehlými hladkými částmi (404) s druhým průměrem, odlišným od prvního průměru, přičemž řídicí prostředek je tvořen pákou (412), která je v záběru s vačkovou plochou.

10. Sestava ventilu podle nároku 3,vyznačující se tím, že hlavní převodová část (12) obsahuje hřídel (204A) opatřený vačkovou plochou s alespoň jednou drážkou (210) s přilehlými hladkými částmi (402) s prvním průměrem a k nim přilehlými hladkými částmi (404) s druhým průměrem, odlišným od prvního průměru, přičemž řídicí prostředek je tvořen pákou (412), která je v záběru s vačkovou plochou.

11. Sestava ventilu podle nároku 5, v y z n a č u j í c í se t í m , že hlavní převodová část (12) obsahuje hřídel (204A) opatřený vačkovou plochou s alespoň jednou drážkou (210) s přilehlými hladkými částmi (402) s prvním průměrem a k nim přilehlými hladkými částmi (404) s druhým průměrem, odlišným od prvního průměru, přičemž řídicí prostředek je tvořen pákou (412), která je v záběru s vačkovou plochou.

12. Sestava podle nároku 1, vyznačující se tím, že třípolohový čtyřcestný ventil (312) obsahuje ventilové těleso (340) opatřené axiální dírou (346), v níž je kluzně a utěsněné uloženo ventilové vřeteno (348), přičemž ventilové těleso (340) je opatřeno čtyřmi otvory (316, 318, 320, 322) otevřenými do axiální díry (346), z nichž je první otvor (316) připojený k uvedenému výstupnímu potrubí (EX), druhý otvor (318) ke společnému zdroji stlačené tekutiny, třetí otvor (320) ke druhé komoře (222A) a čtvrtý otvor (322) k první komoře (224A), přičemž ventilové vřeteno (348) má v axiální díře (346) tři axiální polohy (324, 326, 328) a v první axiální poloze (324) tvoří průtočné spojení mezi prvním a třetím otvorem (316, 320) a mezi druhým a čtvrtým otvorem (318, 322), ve druhé axiální poloze (326) tvoří průtočné spojení mezi prvním a čtvrtým otvorem (316, 322) a mezi druhým a třetím otvorem (318, 320), ave třetí axiální poloze (328) tvoří průtočné spojení mezi druhým, třetím a čtvrtým otvorem (318, 320, 322) a odděluje první otvor (316) od ostatních otvorů (318,320, 322).

13. Sestava ventilu podle nároku 12, vyznačující se tím, že čtyřcestný ventil (312) je konstantně předepjat do první polohy (324) a je opatřen řídicím prostředkem spojeným s volicím přepínačem (98, 98A) pro pohyb čtyřcestného ventilu (312) z jeho první polohy (324) do jeho druhé polohy (326) a pojezdovým prostředkem (332) spolupracujícím s prostředkem pro průběžné snímání záběrového nebo nezáběrového stavu hlavní převodové části pro přesun třípolohového čtyřcestného ventilu (312).

14. Sestava ventilu podle nároků 12 nebo 13, vyznačující se tím, že dále obsahuje západkové prostředky spolupracující s prostředkem pro průběžné snímání záběrového nebo nezáběrového stavu hlavní převodové části (12).

15. Sestava ventilu podle nároku 14, vyznačující se tím, že západkové prostředky jsou tvořeny upínacím elementem (360), zarážkovým elementem (362), první prodlouženou zarážkovou drážkou (364) a druhou zarážkovou drážkou (366), které jsou uspořádány ve ventilovém tělese (340).

16. Sestava ventilu podle nároků 12 nebo 13, vyznačující se tím, že hlavní převodová část (12) obsahuje hřídel (204) opatřený alespoň jednou drážkou (210) a přilehlou hladkou částí, přičemž prostředek pro průběžné snímání záběrové a nezáběrové polohy hlavní převodové části (12) je tvořen pákou (332), která je v záběru s drážkami (210) as přilehlými hladkými částmi na hřídeli (204).

-20CZ 285697 B6

17. Sestava ventilu podle nároků 12 nebo 13, vyznačující se tím, že řídicí prostředek je tvořen selektivně tlakovaným a odčerpávaným řídicím potrubím (236) průtočně spojeným s komorou (354), ve které je kluzně uložen píst (352), spojený střípolohovým čtyřcestným ventilem (312), přičemž řídicí potrubí (236) je spojeno s volicím přepínačem (98).

18. Sestava ventilu podle nároku 14, vyznačující se tím, že ventilové vřeteno (348) je uloženo v axiální díře (346) axiálně pohyblivě mezi první axiální polohou (324) a axiálně nejvíce vzdálenou druhou axiální polohou (326), přičemž první axiální poloha (324) třípolohového čtyřcestného ventilu (312) odpovídá první axiální poloze (324) ventilového vřetena (348), druhá axiální poloha (326) třípolohového čtyřcestného ventilu (312) odpovídá druhé axiální poloze (326) ventilového vřetena (348) a třetí poloha (328) třípolohového čtyřcestného ventilu (312) odpovídá střední třetí axiální poloze (328) ventilového vřetena (348), ležící mezi první a druhou axiální polohou (324, 326).

19. Sestava ventilu podle nároku 18, vyznačující se tím, že dále obsahuje předpínací prostředek pro předepnutí ventilového vřetena (348) do jeho první axiální polohy (324), řízený prostředek spojený s volicím přepínačem (98) pro předpětí ventilového vřetena (348) do jeho druhé axiální polohy (326) a pojezdový prostředek spolupracující s prostředkem pro snímání záběrového nebo nezáběrového stavu hlavní převodové části (12), pro záběr s ventilovým vřetenem (348) a jeho axiální přemístění.

20. Sestava ventilu podle nároku 19, vyznačující se tím, že předpínacím prostředkem je pružina (330), přičemž řízeným prostředkem je píst (352) a pojezdovým prostředkem je páka (332), jejíž jeden konec dosedá do drážek (210) a na jejich sousední hladké části na hřídeli (204), jehož axiální poloha označuje záběrový nebo nezáběrový stav hlavní převodové části (12).

21. Sestava ventilu podle nároků 18, 19 nebo 20, vyznačující se tím, že zarážkový element (362) je radiálně pohyblivě uložen ve ventilovém tělese (340), ve ventilovém vřetenu (348) je upravena první prodloužená zarážková drážka (364), která je v zákrytu se zarážkovým elementem (362) v první axiální poloze (324) až třetí axiální poloze (328) ventilového vřetena (348) a druhá zarážková drážka (366), která je v zákrytu se zarážkovým elementem (362) když je ventilové vřeteno (348) v druhé axiální poloze (326) a upínací element (360), který zaujímá první polohu pro radiální pohyb zarážkového elementu (362) a druhou polohu pro tlačení zarážkového elementu (362) radiálně dovnitř, pro uložení v drážce (364, 366) nacházející se s ním v zákrytu, přičemž upínací element (360) je pružně předepjat do své první polohy.

22. Sestava ventilu podle nároku 21, vy z π a č uj íc í se t í m , že pojezdový prostředek je v záběru s upínacím elementem (360) pro pohyb upínacího elementu (360) z jeho první do jeho druhé polohy.

23. Sestava ventilu podle nároku 19, vyznačující se tím, že předpínacím prostředkem je pružina (330) a pojezdovým prostředkem je páka (332), jejíž jeden konec je v záběru s drážkami (210) a jejich přilehlými hladkými částmi na hřídeli (204), jehož axiální poloha udává záběrový nebo nezáběrový stav hlavní převodové části (12).

24. Sestava ventilu podle nároku 23, vyznačující se tím, že hlavní převodová část (12) obsahuje hřídel (204A) opatřený alespoň jednou drážkou (210) s přilehlou hladkou částí (402) o menším průměru a k ní přilehlou hladkou částí (404) o větším průměru, přičemž prostředek pro průběžné snímání záběrové anezáběrové polohy hlavní převodové části (12) je tvořen pákou (332), která je v záběru s hřídelem (204).

-21 CZ 285697 B6

25. Sestava ventilu podle nároku 23, vy z n a č uj í c i se t í m , že zarážkový element (362) je radiálně pohyblivě uložen ve ventilovém tělese (340), ve ventilovém vřetenu (348) je upravena první prodloužená zarážková drážka (364), která je v zákrytu se zarážkovým elementem (362) v první axiální poloze (324) až třetí axiální poloze (328) ventilového vřetena (348) a druhá zarážková drážka (366), která je v zákrytu se zarážkovým elementem (362), když je ventilové vřeteno (348) v druhé axiální poloze (326), a upínací element (360), který zaujímá první polohu pro radiální pohyb zarážkového elementu (362) a druhou polohu pro tlačení zarážkového elementu (362) radiálně dovnitř, pro uložení v drážce (364, 366) nacházející se s ním v zákrytu, přičemž upínací element (360) je pružně předepjat do své první polohy.

26. Sestava ventilu podle nároku 24, v y z n a č u j í c í se t í m , že zarážkový element (362) je radiálně pohyblivě uložen ve ventilovém tělese (340), ve ventilovém vřetenu (348) je upravena první prodloužená zarážková drážka (364), která je v zákrytu se zarážkovým elementem (362) v první axiální poloze (324) až třetí axiální poloze (328) ventilového vřetena (348) a druhá zarážková drážka (366), která je v zákrytu se zarážkovým elementem (362) když je ventilové vřeteno (348) v druhé axiální poloze (326), a upínací element (360), který zaujímá první polohu pro radiální pohyb zarážkového elementu (362) a druhou polohu pro tlačení zarážkového elementu (362) radiálně dovnitř, pro uložení v drážce (364, 366) nacházející se s ním v zákrytu, přičemž upínací element (360) je pružně předepjat do své první polohy.