[go: up one dir, main page]

FI115318B - Sähkömekaaninen vaihteisto - Google Patents

Sähkömekaaninen vaihteisto Download PDF

Info

Publication number
FI115318B
FI115318B FI20011633A FI20011633A FI115318B FI 115318 B FI115318 B FI 115318B FI 20011633 A FI20011633 A FI 20011633A FI 20011633 A FI20011633 A FI 20011633A FI 115318 B FI115318 B FI 115318B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
arrangement
shaft
electric motor
generator
power
Prior art date
Application number
FI20011633A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20011633A0 (fi
FI20011633A (fi
Inventor
Taimo Majalahti
Original Assignee
Interbak Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Interbak Ltd filed Critical Interbak Ltd
Priority to FI20011633A priority Critical patent/FI115318B/fi
Publication of FI20011633A0 publication Critical patent/FI20011633A0/fi
Priority to EP02755044A priority patent/EP1421297B1/en
Priority to DE60210988T priority patent/DE60210988T2/de
Priority to PCT/FI2002/000669 priority patent/WO2003016750A1/en
Priority to US10/486,798 priority patent/US7029412B2/en
Publication of FI20011633A publication Critical patent/FI20011633A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI115318B publication Critical patent/FI115318B/fi

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/40—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/445—Differential gearing distribution type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • F16H3/727—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path
    • F16H3/728—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path with means to change ratio in the mechanical gearing
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K51/00—Dynamo-electric gears, i.e. dynamo-electric means for transmitting mechanical power from a driving shaft to a driven shaft and comprising structurally interrelated motor and generator parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/262—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators the motor or generator are used as clutch, e.g. between engine and driveshaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H2037/0866—Power split variators with distributing differentials, with the output of the CVT connected or connectable to the output shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/201—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with three sets of orbital gears
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Description

115318
SÄHKÖMEKAANINEN VAIHTEISTO
Keksintö kohdistuu sähkömekaaniseen vaihteistoon, joka käsittää rungon ja rungon sisään muodostetun voimansiirtosovitelman, jolloin laitteistoon kuuluu pyörimisvoiman sisään-syöttöakseli sekä ulostuloakseli, joiden välissä olevaan voimansiirtosovitelmaan on sovitettu sisäänsyöttöakselin pyörittämä sähköä tuottava ja vääntömomettia välittävä generaattori-järjestely ja voiman ulostuloakselia pyörittävä sähkömoottorijärjestely, jonka pyöriviin roottoreihin kiinnitetyt käämitykset ja magneetit pyörivät toistensa suhteen vastakkaisiin kiertosuuntiin ja vaihteistoon sisääntuleva pyörimismomentti jaetaan ensiövaihteen, sopivimmin planeettavaihteen avulla ulostuloakselin ja sähköisen voimansiirron kesken.
Ennestään tunnetaan hakemusjulkaisusta FI-964025 vaihde, jossa sisäänsyöttöakselin pyöriminen jaetaan voimanjakopyörästön kuten tasauspyörästön avulla kahteen osaan, jolloin toiseen järjestetään suuri pyörimisnopeus ja pieni momentti ja toiseen vastaavasti pieni nopeus ja suuri momentti. Kumpikin osa yhdistetään lopuksi pyörittämään ulostuloakselia. Välityssuhteen säätö tehdään osuudella, jolla on pieni momentti. Säätöön voidaan käyttää osuuden jonkin akselin pyörimistä jarruttavaa generaattoria. Jarrutusmäärällä säädetään aikaansaatavaa välityssuhdetta. Jarrutusenergialla kehitetään sähköä, mutta vain ulostuloakselin hitaammilla myötäpäivään pyörittävillä kienrosalueilla generaattorin jarrutusvoima voi välittää momenttia. Saadulla sähköllä pyöritetään sähkömoottoria, joka edelleen pyörittää ulostuloakselia.
; Tämän ratkaisun haittana on, että ulostuloakselin suuremmilla nopeuksilla generaattori ei voi '•i*· enää välittää voimansiirrolle edullista, suoraan välittyvää, mekaanista pyöritysmomenttia : ’ ulostuloakseliin. Myöskään sähkömoottorilla ei ulostuloakselin liikkeelle lähdössä ja pienillä ‘ * nopeuksilla saavuteta maksimaalista vääntövoimaa, koska sähkömoottorin käämistö on *.,. * pyörimättömään runkoon kiinnitetty, ja roottorin ja staattorin välinen nopeusero jää suhteellisen pieneksi. Myöskin sähkön johtaminen pyörivästä generaattorin käämistöstä pyörimättömään ‘: sähkömoottorin käämistöön johtaa haitallisen suuriin sähkönsiirtohäviöihin. Edellämainittujen pyörivien sähkömekaanisten laitteiden konstruktiosta tulee varsin hankala, jos roottori pyörii ;Y: hitaasti käämistöön nähden ja kuitenkin tarvittaisiin suurta tehoa sähkön tuotossa tai sen käytössä. Haitat tulevat erityisesti esille silloin, kun ulostuloakselin pyöriminen lähtee nollasta ;.'.t ja heti vaaditaan suurta vääntömomenttia ulostulossa, koska sähkömoottorin teho on pieni * · seisovassa lähdössä.
> I » » » 2 115318 Tämän uuden keksinnön tarkoituksena on aikaansaada parannus näihin epäkohtiin, jolloin keksinnön mukaisilla periaatteilla toteutettuna generaattorin ja sähkömoottorin konstruktiot tulevat helpommiksi toteuttaa ja niille saadaan suuri käyntinopeus. Pyöritysmomenttia välittävän ja samalla sähköä kehittävän päägeneraattorin jarrutusvaikutus ja sähkömoottorin pyöritys- ja vastapyöritysmomentit ja energiat käytetään täysimääräisesti hyväksi ulostulo-akselin seisovasta lähdöstä sen maksimaaliseen pyöritysnopeuteen asti. Sähkömoottorin poikkeuksellinen rakenne, jossa käämitysosat ja magneettiosat ovat toistensa suhteen vastasuuntaisesti pyöriviä, tarjoaa edullisimmat sähkön käyttöolosuhteet kaikissa ulos-tuloakselin nopeuksissa, nollasta alkaen aina maksimikierroksiin asti. Ulostuloakseliin kiinnitetyn ja sen kanssa pyörivän taajuusmuuttaja/tasasuuntaajayksikön avulla myös sähkönsiirto päägeneraattorin pyörivästä käämistöstä sähkömoottorin pyörivään käämistöön toteutuu erittäin edullisesti.
Keksinnön mukaiselle pvöritvsnopeuden muuntolaitteistolle on tunnusmerkillistä se. mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.
Keksinnön mukaisen laitteiston etuna on, että generaattorin ja sähkömoottorin ansiosta välityssuhteen säätö voidaan toteuttaa täysin sähköisesti ohjauselektroniikan avulla. Useimmissa voimansiirron vaiheissa voimanlähde/moottori saa käydä sille parhaiten sopivalla pyörintänopeudella, jolla se voi toimia vähiten polttoainetta kuluttaen. Sisääntuloakselia pyöritetään edullisimmin vakionopeudella, kuten polttomoottorilla tai sähkömoottorilla.
• ·
Ulostuloakselille saadaan erinomaisella hyötysuhteella portaattomat pyörimisnopeudet ja * · t ; suurimomenttinen lähtö nollatilasta. Päägeneraattorin ja sähkömoottorin vain toiset osat, : sopivimmin ulkoroottorit käämityksineen, ovat ulostuloakselin mukana hitaassa pyöri- misliikkeessä ja toiset osat pyörivät erityisen vaihteiston avulla kasvatetulla nopeudella ’:" i edellisiin nähden.
* »* Tämän vaihteiston ainutlaatuinen, pyörivä taajuusmuuttaja/tasasuuntaaja ratkaisee pyörivien ; ! käämistöjen välisen sähkönsiirtotarpeen erittäin edullisesti. Tämä seikka tekee konstruktiosta yksinkertaisen ja välityssuhteiden säädöstä toimivan sekä antaa voimakkaan lähtömomentin t · ’ · ( ulostuloakselin lähtöön myös nollatilanteesta, » » *
» 1 I I
’ Keksinnön mukaisen laitteiston huomattavana etuna on, että sähkön jännitteen ja taajuuden : ’ muuttamiseen tai 3-vaihe-sähkön tasasuuntaamiseen tarvittava taajuusmuuttaja/tasasuuntaaja > > * i * on urakiinnitetty samalle akselille, johon myös sähköä kehittävän ja samalla momenttia 3 115318 välittävän päägeneraattorin käämistä, sekä kehitettyä sähköä käyttävän sähkömoottorin käämistä on uraliitetty ja täten ne pyörivät toisensa suhteen samaan suuntaan ja samalla nopeudella yhteisen akselinsa kanssa. On huomattava, että tämän keksinnön mukaisessa sähkömekaanisessa vääntövoiman ja kierrosnopeuden muuntolaitteessa sekä päägeneraattorin käämitykset ja magneetit että sähkömoottorin toistensa suhteen vastasuuntaisesti pyörivät käämitykset ja magneettiosat ovat kaikki pyöriviin roottoreihin kiinnitetyt.
Sähkön johtaminen päägeneraattorin pyörivästä käämistöstä sähkömoottorin pyörivään käämistöön vaihteiston ulkopuolella olevan perinteisen taajuusmuuttaja/tasasuuntaajayksikön kautta johtaisi tarpeettomiin sähkönsiirtohäviöihin. Keksinnön mukainen, ei-perinteinen. akseliin 8 kiinnitetty, pyörivä taaiuusmuuttaia/tasasuuntaaiavksikkö mahdollistaa erittäin edullisen. vaihteiston sisäisen sähkönsiirron pääaeneraattorin ia sähkömoottorin välillä. Keksinnön nopeuttavan vaihde/kytkimet -ratkaisun avulla saavutetaan myös huomattavasti laajennettu ulostuloakselin pyörimisalue.
Keksinnön mukaista laitetta voidaan käyttää monipuolisesti myös sähkömotorisena synkronointilaitteena. Sen avulla voidaan yhdenmukaistaa myös mahdollisena lisälaitteena vaihteiston yhteyteen sijoitetun suunnanvaihtaja/peruutusvaihde-yksikön (ei esitetty Kuviossa 1) myötäpäivään ja vastapäivään pyörittävien vaiheiden pyörintänopeus ennen sanottujen toimintavaiheiden lukitsemista toimintaansa.
• · • »
Seuraavassa keksinnön rakennetta selitetään lähemmin viittaamalla oheiseen t* · « · · * ·* piirustukseen, jossa Kuvio 1 esittää halkileikkauksena erästä keksinnön mukaista • · · ' sähkömekaanista vaihteistoa.
t « t * ·
• I
* t « t « · ‘ ‘ Voimanlähteestä tuleva akseli yhdistetään uraliitännällä sisäänmenoakseiiin 1. Akseliin 1 on t t '·*·' liitetty myös ensiöplaneettavaihteen 4, 5, 6, 7 pyörien 4 kannatinkehä 2a, jossa on akselit 2b pyörille 4. Planeettapyörät 4 ovat rynnössä kehäpyörän 6 kanssa, joka on laipan 5 kautta IM( i ' urakiinnitetty ulostuloakselille 8, sekä hoikkiin 9 kuuluvan aurinkopyörän 7 kanssa. Hoikkiin 9 »* * • · **' kuuluu edelleen laippaosa 16 ja siinä olevat akselit 18 toisen planeettavaihteiston 13,14,15 : V: planeettapyörille 14.
* * · * * t ·
1 I I
IV, Hoikkiin 9 on edelleen kiinnitetty kytkinosa 10. Vastaava kytkinosa 19 on kiinnitetty laippa^
1 I
12. Kytkemällä osat 10 ja 19 yhteen toistensa kanssa siirtämällä kytkinosaa 11, voidaan lu- t t kita laippa 12 pyörimään yhdessä hoikin 9 kanssa. Toinen kytkin 11b,19b on muodostettu 4 115318 pyörimättömän runko-osan 3a ja laipassa 12 olevan kytkinosan 19b välille. Tämä kytkin lukitsemalla eli siirtämällä osaa 11b vasemmalle, voidaan kehäpyörä/laippayhdistelmä 13,12 lukita pyörimättömäksi.
Päägeneraattorin käämitysosa 21 on kiinnitetty ulkoroottorin 17 sisäpintaan. Ulkoroottori 17 on uraliitetty akseliin 8. Päägeneraattorin 20, 21 sisäroottorin 22 ulkokehällä on magneettiosat 20. Sisäroottori 22 on laakeroitu voiman ulostuloakselin 8 varaan sen suhteen pyöriväksi. Planeettapyörät 14 ovat rynnössä aurinkopyörään 15, joka rakenteellisena osana on kiinnitetty sisäroottoriin 22.
Sähkömekaaninen vaihteisto on varustettu myös lisägeneraattorilla 20a, 21a, jonka käämitykset 21a on kiinnitetty runko-osaan 3b. Magneettiosat 20a on kiinnitetty pyörivään sisäroottoriin 22. Lisägeneraattori/sähkömoottoria 20a, 21a voidaan hyödyntää akselin 8 sähköisesti toteutettuun vastapäivän suuntaan pyörittämiseen, jarrutusvoiman sähköksi muut-| tamiseen varastointia varten ja varastoidun sähkön hyödyksikäyttöön, ajoneuvokäytössä | laturina, käyttävän polttomoottorin starttimoottorina, sekä monia muita vaihteiston ulkopuolisia sähkötarpeita varten Sähkömoottorin sisäroottori 30 on laakeroitu akselin 8 varassa pyöriväksi ja roottorin 30 kehällä on magneetit 31. Ulkoroottorin 29 sisäkehällä on käämitys 32. Ulkoroottori 29 on uraliitetty voiman ulostuloakseliin 8. Sisäroottorin 30 ja akselin 8 välillä on planeettavaihde 23, • · * I. ! 24,25,27, jonka planeettapyörät 25 on laakeroitu pyörimättömään runko-osaan 3c kiin- ! nitettyihin akselien 26 varaan niiden suhteen pyöriviksi.
• · · Sähkömekaanisen vaihteiston toiminta • ·« • · Tässä selityksessä mainitut pyörimissuunnat myötä- tai vastapäivään on katsottu . voimanlähteen puolelta (oikealta).
• · ... Kvtkin-vapaa tilanne • ·
Kytkin-vapaa (vaihde vapaa) tilanne on silloin, kun ulostuloakseliin 8 ei välitetä pyörivä tysenergiaa, vaikka voimanlähde pyörittäisi sisäänmenoakselia 1. Kytkin-vapaa tilassa kum-·...’· matkin kytkimet 10,19 ja 11,19 voivat olla auki, tai vain toinen niistä. Akseli 8 ei ole mitenkään ' · ‘: lukittuna, se voi pyöriä tai olla pyörimättä.
• 9 5 115318
Myös silloin (riippumatta kytkimistä 10, 19 ja 11, 19) kun virran hallintasäädöillä ei aiheuteta magneettivuota vaihteiston sähköä kehittävien eikä sähköä käyttävien sähköparien väliin, on vaihteisto kytkin vapaaalla (vaihde vapaa-tilassa).
Magnetoiva herätinvirta johdetaan päägeneraattorin 20, 21 käämiosaan 21 renkaiden ja hiiliharjojen tai induktiokelan kautta. Renkaat, hiiliharjat ja/tai induktiolaitteet on sijoitettu osan 33 yhteyteen. Patenttikuvan selvyyden ja ymmärrettävyyden säilyttämiseksi niitä ei ole muutoin esitetty Kuviossa 1. Kestomagneeteilla varustettua päägeneraattoria 20, 21 käytettäessä sähkövirran säätö toteutetaan vastaavasti taajuusmuuttaja/ tasasuuntaajan 33 toiminnalla.
Sähkövirta päägeneraattorin käämiosasta 21 sähkömoottorin käämiosaan 32 johdetaan ulostuloakseliin 8 urakiinnitetyn taajuusmuuttajan/tasasuuntaajan 33 kautta. Tämä taaiuus-muuttaia/tasasuuntaaia-vksikkö 33 on siis ulostuloaksilan 8 kanssa pyörivä . Koska sekä päägeneraattorin ulkoroottori 17 käämityksineen 21 että sähkömoottorin ulkoroottori 29 käämityksineen 32 on myös urafiitetty samaan ulostuloaksilaan 8, sähkövirta päägeneraattorin 20, 21, sähkömoottorin 31, 32 ja taajuusmuuttaja/tasasuuntaajan 33 välillä voidaan iohtimilla viedä ulostuloakselin 8 keskelle työstetyn tilan kautta, (akselin 8 keskelle poratun reiän kautta)
Kun voimanlähde pyörittää akselia 1 myötäpäivään, pyörittää ensiöplaneettavaihde 4,5,6,7 hoikkia 9 ja laippaa 16 myös myötäpäivään, mutta nopeutetusti akseliin 1 nähden aina silloin, kun akseli 1 pyörii nopeammin, kuin akseli 8.
• · • t · : · · j Kytkin 10. 19 lukittuna ·:··· Kun kytkin 10, 19 on lukittuna, koko toinen planeettapyörästö 12,14,16 pyörii yhdessä sisäroottorin 22 kanssa, osat toisiinsa nähden pyörimättömänä kokonaisuutena. Kytkimen 10, 19 ollessa lukittuna toinen planeettavaihde ei siis nopeuta sisäroottorin 22 pyörintää.
Kun kytkin 10, 19 on lukittu, holkkiakseli-laippayhdistelmä 9, 12 pyörii samalla nopeudella sisäroottorin 22 kanssa.
‘ Kytkin 11b, 19b lukittuna *’ Kun kytkin 11b, 19b lukitaan ja kytkin 10, 19 avataan, toinen planeettavaihteisto 16, 12, 13, 14, 15 toimii osat toistensa suhteen pyörivinä nopeuttaen sisäroottorin 22 akselin 1 suuntaista pyörintää.
115318 e
Keksintöön liittyvän lisägeneraattorin 20a, 21a käämitysosa 21a on kiinnitetty runkoon 3b ja lisä-generaattorin magneettiosat 20a on vastaavasti kiinnitetty sisäroottoriin 22. Sähköjohtimet lisägeneraattorin käämitysosaan 21a johdetaan rungon 3b lävitse. Vaihteiston pyörivät osat ja komponentit on laakeroinnilla tuettu runkoon laipoista 3, 3a, 3b, ja 3d.
Voimanvälityksen alkaminen akselin 8 nollatilasta
Generaattorin sisäroottorin 22 pyöriessä nopeasti myötäpäivään magnetoivaa herätevirtaa johdetaan kontrolloidusti käämitysosaan 21. Käämitysten 21 ja magneettien 20 välille muodostuu sähköä kehittävä magneettinen vuo, joka pyrkii "vetämään" ulostuloakseliin 8 uraliitettyä päägeneraattorin ulkoroottoria 17 myötäpäiväiseen pyörintään. Käytettäessä kestomagneeteilla varustettua päägeneraattoria 20, 21, sen sähköntuotto ja jarruttava vastavoima säädetään taajuusmuuttaja-tasasuuntaajan 33 toiminnalla.
Samalla päägeneraattorin 20, 21 sähkömotorinen vastavoima jarruttaa generaattorin sisäroottorin 22 pyörintää, aiheuttaen vastaavan kuormituksen lisääntymisen vaihteistoa pyörittävälle moottorille, jonka on täten tehtävä enemmän työtä kierrosnopeutensa ylläpitämiseksi.
Ensimmäinen planeettapyörästö 2a, 2b, 4, 6, 7 toimii vaihteistoon akselin 1 kautta tulevan pyöritysvoiman jakajana. Nopeasti pyörivä pienimomenttinen voima välittyy pyörittämään sisäroottoria 22, ja hitaammin pyörivä suurimomenttinen voima jakautuu pyörittämään voiman ulostuloakselia 8. Täten huomattava osa voimanlähde/moottorin vääntövoimasta ja tehosta välittyy voimanjakajasta 4, 5, 6, 7, sen laipan 5 kautta, akseliin 8 välittömänä mekaanisena . pyöritysvoimana, jonka voimakkuus määräytyy päägeneraattorin 20, 21 sähköä kehittävän ....: magneettivuon kontrolloitavalla voimakkuudella.
.··*. Päägeneraattorin 20, 21 kehittämä sähkö johdetaan sähköjohtimilla käämityksestä 21 ulostuloakseliin 8 työstettyjen urien tai akselin 8 keskelle tehdyn reiän kautta taajuusmuuttaja/ tasasuuntaajaan 33 ja siitä edelleen sähkömoottorin käämityksiin 32. Magneettivuo syntyy .···. käämityksien 32 ja magneettien 31 väliin. Tämä sähkömagneettinen vuo pyörittää sähkö- , -. moottorin 31, 32 sisäroottoria 30 vastapäivään ja ulkoroottoria 29 myötäpäivään.
• · · •: * ’ Tämän sähkömekaanisen vaihteiston päägeneraattoria hyödynnetään kolmella eri tavalla: i 1. Kehittämään sähköä, jota sähkömoottorin avulla käytetään ulosottoakselin 8 vääntö-': : momentin lisäämiseen.
7 115318 2. Samanaikaisesti voiman ulosottoakseliin 8 urakiinnitetty ulkoroottori 17 vääntää sähkö-motorisen iaahausvoiman välityksellä suoraan akselia 8.
3, Samalla sähköä kehittävän päägeneraattorin 20, 21 sähkömotorinen vastavoima jarruttaa sisäroottorin 22 pyörintää. Tämä sisäroottoria 22 jarruttava vastavoima määrää kuinka suuri osa voiman sisääntuloakselin 1 kautta tulevasta pyöritysvoimasta jakautuu ensimmäisen planeettapyörästön 2a,2b,4,5,6,7 kautta suoraan voiman ulostuloakselin 8 mekaaniseksi pyöritysvoimaksi.
Esitetyllä tavalla kuvion 1 mukaisessa ratkaisussa sähkömagneettiset voimat ja niiden vastavoimat välittyvät neljästä eri kohdasta voiman ulostuloakselin 8 myötäpäiväiseksi pyöritykseksi.
1. Voimanjakopyörästön 2a, 2b, 4, 5,6,7 laipan 5 kautta välittyy ulostuloakseliin 8 välitöntä, mekaanista pyöritysvoimaa.
2. Päägeneraattorin ulkoroottori 17 pyörittää suoraan akselia 8.
3. Sähkömoottorin sisäroottori 30 pyörittää alennusvaihdejärjestelyn 27,25,26,24,23 välityksellä akselia 8.
4. Sähkömoottorin ulkoroottori 29 pyörittää suoraan akselia 8.
Akseliin 8 osista 5 ja 22 välittyvä, puhtaasti mekaaninen pvöritvseneroia ohittaa ko- konaan sekä taajuusmuuttajan 33 että sähkömoottorin 31, 32. Tämä täysin mekaanisesti : välittyvä pyöritysvoima vähentää vastaavasti taajuusmuuttaja/tasasuuntaajan 33 ja siitä sähkömoottorin 31.32 kautta välittyvän pyöritysvoiman osuutta. Esim. kun uiostuloakseli ’:**·* 8 saavuttaa saman pyörimisnopeuden sisääntuloakselin 1 kanssa, tämän sähkö-‘: mekaanisen vaihteiston kautta mekaanisesti välittyvän pvöritvsenergian määrä on noin tl» 75 % akselin 1 kautta tulevasta energiasta.
Tässä voimansiirtovaiheessa sähköisen voimansiirron osuudeksi jää vain noin 25 %, joka välittyy taajuusmuuttaja/tasasuuntaajan 33 ja sähkömoottorin 31, 32 kautta.
': Kontrolli-impulssit pyörivään taajuusmuuttajaan 33 voidaan välittää optisella ohjauksella, infrapunasignaalein tai esim. sähköisesti, hiiliharjojen/-renkaiden kautta, tai radio-..,.: aaltojen avulla.
8 115318 Sähkömekaanisen vaihteiston mekaanisten kytkimien käyttö
Tilanteessa, jossa akseli 1 pyörii nopeasti ja akseli 8 ei vielä pyöri tai pyörii hitaasti, voidaan sisäroottorin 22 liian suuri pyörintänopeus estää lukitsemalla kytkin 10, 19 ja vapauttamalla kytkin 11b, 19b. Toinen planeettapyörästö 13, 14, 15 pyörii tässä "kytkin 10, 19 lukittuna" tilanteessa yhtenä, hammaspyörät toisiinsa lukittuna osana, eikä siten nopeuta roottorin 22 pyörintää.
Ulostuloakselin 8 pyörimisnopeuden kasvaminen akselin 1 nopeuteen nähden johtaa sisäroottorin 22 pyörinnän hidastumiseen. Avaamalla kytkin 10, 19 ja samalla lukitsemalla kytkin 11b, 19b, sisäroottorin 22 myötäpäiväistä pyörintää nopeutetaan niin, että pää-generaattorin 20, 21 sähköntuotto ja magneettinen jarrutusvoima mahdollistaa vaihteiston tehokkaan voimansiirron akselin 8 nopeammilla pyörintäalueillakin.
Sähkövaihde sähkömotorisena synkronointilaitteena
Akku-, kondensaattori- tai muuhun ulkopuoliseen sähkövirtaan yhdistetty sähkömekaaninen vaihteisto on myös sähkömotorinen synkronointilaite, jota voidaan tehokkaasti käyttää perinteistenkin vaihteistojen vaihdevälien tasaamiseen.
Nopeuserot kytkinvaiheiden 10, 19 ja 11b, 19b ovat huomattavan suuret. Näitä suuria nopeuseroja kytkettävien osien 10, 19 ja 11b, 19b välillä olisi vaikea tasoittaa samaan nopeuteen käyttämällä perinteisiä synkronointimenetelmiä. Hyödyntämällä sähkömekaanista vaihteistoa sähkömotorisena synkronointi- laitteena kiertonopeuksien tasoitus toisen pla-: neettapyörästön 13, 14, 15 hidas/nopea vaiheiden välillä voidaan suorittaa ilman vaikeuksia.
·:·· Elektronisesti kontrolloidaan lisägeneraattori/ sähkömoottorin 20a, 21a magneettiosien 20a ja ·:··: siten myös sisäroottorin 22 pyörintää. Täten toiseen planeettapyörästöön 12, 13, 14, 15 sisältyvän kehäpyörä/laippayhdistelmän 13, 12 pyörimisnopeutta ja pyörimissuuntaa säädellään ja näin synkronointi kytkinosien 10, 19 ja 11, 19b välillä voidaan saavuttaa ,,..: vaivattomasti. .
• ·
Synkronoinnin suorittaminen nopeuttavalle vaihteelle siirryttäessä, kun sisäroottorin 22 myötäpäiväistä pyörintää nopeutetaan.
: ·’ Vaihdettaessa kytkin 10, 19 lukitusta tilasta nopeuttavalle kytkin 11b, 19b lukittuun tilaan, ‘ * vaihteistoa käytetään synkronointilaitteena lakkauttamalla ensin pieneksi hetkeksi käämityksien 21 sähkön tuottaminen. Molemmat kytkimet 10, 19 ja 11b, 19b avataan. Samanaikaisesti 9 115318 lisägeneraattori/sähkömoottorin 20a, 21a käämityksiin 21a johdetaan sähköä akusta, kondensaattoreista tai jostakin muusta lähteestä. Lisägeneraattori/sähkömoottori 20a, 21a sähkömoottorina toimien erittäin nopeasti kiihdyttää sisäroottorin 22 myötäpäiväistä pyörintää, kunnes kehäpyörä/laippa-yhdistelmä 13, 12 pysähtyy suhteessaan pyörimättömään runko-laippaan 3a. Täysin tasoitetuissa nopeuksissa kytkin 11b, 19b lukitaan. Sähköntulo käämityksiin 21a katkaistaan ja päägeneraattorin 20, 21 käämitysten 21 ja magneettien 20 välinen sähkön tuotto jatkuu jälleen. Vaihteiston voimansiirto voi jatkua tehokkaana ulostuloakselin 8 nopeimmillakin kierrosalueilla.
Tässä kytkin 11b, 19b lukittuna/kytkin 10, 19 avattuna tilanteessa toinen planeettapyörästö 12, 13, 14, 15 koko välityskertoimellaan nopeuttaa sisäroottorin 22 myötäpäiväistä pyörintää.
Heti vaihdekytkennän jälkeen sähkönsyöttö käämiosaan 21 a lopetetaan, ja käämiosien 21 ja magneettiosien 20 muodostama sähköpari kehittää tehokkaasti sähköä. Vaihteiston voimansiirto voi jatkua tehokkaana sisäroottorin 22 suuresti nopeutetun pyörinnän ansiosta sekä sähkömoottorin 31, 32 toimintana että päägeneraattorista 20, 21 suoraan ulostuloakseliin 8 välittyvän magneettisen "laahausenergian" kautta. Myös voimanjakajasta 4, 5, 6, 7 suoraan akseliin 8 jakautuvan, mekaanisesti välittyvän tehon osuus lisääntyy koko ajan ulostuloakselin 8 myötäpäiväisen kiertonopeuden kasvaessa.
. . Huom. Kytkinvaihtojen tapahtuessa myös sähkömoottorin 31, 32 käämiosaan 32 voidaan !. ; johtaa akusta/ kondensaattorista sähköä taajuusmuuttaja/tasasuuntaajayksikköön 33 kiinni- ' ; tettyjen hiiliharjojen/renkaiden kautta (ei näy Kuviossa 1), ja siten tarvittaessa säilyttää • · ·. ulostuloakselin 8 jatkuva veto vaihdesiirron aikana.
Synkronointi hitaammalle vaihteelle siirryttäessä, kun sisäroottori 22, akseleiden 1 ja 8 välisten nopeussuhteiden tähden pyörii liian nopeasti.
Molemmat kytkimet 10, 19 ja 11, 19b vapautetaan. Lisägeneraattori/sähkömoottorin 20a, 21a • · napaisuus käännetään generaattori-asentoon. Generaattorina toimien lisägeneraattori/ ::: sähkömoottori 20a, 21a nopeasti vähentää sisäroottorin 22, ja koko toisen planeettapyörästön 12, 13, 14, 15 pyörintänopeutta, kunnes kehäpyörä/laippa -yhdistelmän 13, 12 pyörintänopeus laskee samaan kierrosmäärään holkkiakselin 9 kanssa. Nyt, synkronoiduissa kierrostasoissa kytkin 10, 19 lukitaan. Sähkön kehitys lisägeneraattori/ sähkömoottorin 20a, 21a kautta katkaistaan ja sähkön kehittäminen päägeneraattorin 20, 21 kautta palautetaan jälleen.
10 115318
Sisäroottorin 22 kierrosnopeus alennettuna sähkömekaanisen vaihteiston voimanvälitys voi jatkua edelleen.
KESKEINEN PERIAATE: Nopeuttavan vaihteen 13, 14, 15 (toinen planeettavaihde = myöh. nopeuttaja) sijoituspaikka vaihderakenteessa. Erikoisesti on huomattava, että nopeuttajan sijoituspaikka sähkövaihteen rakenteessa on ratkaisevan tärkeä akselille 8 välittyvän suurimman mahdollisen mekaanisen vääntövoiman osuuden saavuttamiseksi kaikissa ulostuloakselin 8 pyörintänopeuksissa.
On välttämätöntä, että voimanlähde/moottorin täysi pyöritysteho välittyy ilman nopeutusta ensiöplaneettapyörästön 4, 5, 6, 7 kautta. Tämä siksi, koska ensiöplaneettapyörästö 4, 5, 6, 7 toimii vaihteistoon sisäänjohdetun pyöritysvoiman jakajana. Mitä suurempi on akselin 8 pyörimisnopeus verrattuna akselin 1 pyörintään, sitä suurempi on voimanjakajasta akseliin 8 pelkästään mekaanisesti välittyvä teho.
Jos sisäroottorin 22 nopeuttaja 12, 13, 14, 15 sijoitetaan ennen voimanjakajaa 4, 5, 6, 7, aiheutetaan mekaanisen voimavälityksen kasvamiselle epäedulliset nopeussuhteet aks$jien 1 ja 8 välille, ja akseliin 8 välittyvän mekaanisen tehonsiirron osuus vähenee.
Kun nopeuttaja sijoitetaan voimanjakajan ja generaattorin sisäroottorin 22 väliin, ei nopeuttajan .X: aktivointi vähennä voimanjakajan kautta välittyvän mekaanisen tehon osuutta. Näin sijoitettuna I' · ‘: nopeuttaja ei vauhdita akselin 1 pyörintänopeutta ja akselin 1 ja akselin 8 nopeussuhteet ; toisiinsa nähden säilyvät mekaanisen voimaosuuden kasvamiselle edullisina.
t«· » · ·.: Sähkömekaanisen vaihteiston ulostuloakselin 8 pyörimisnopeuden saavuttaessa voiman sisääntuloakselin 22 nopeuden, sekä päägeneraattorin ulkoroottorista 17 että voimanjakajasta 4, 6, 7 laipan 5 kautta akselille 8 välittyvän mekaanisen pyöritystehon osuus voi käytännössä kasvaa noin 75 %:iin akselin 1 vaihteistoon välittämästä tehosta.
, . Voiman ulostuloakselin vastapäivään pyörittäminen (peruutusvaihde).
Sähkömekaanisen vaihteiston voiman ulostuloakselin 8 vastapäivään pyörittäminen voidaan i V toteuttaa erillisellä, kytkennoillä varustetulla peruutusvaihdeyksiköllä (ei näy Kuviossa 1), joka ‘: ‘' : voidaan sijoittaa käyttävän moottorin ja akselin 1 väliin tai vaihteiston jälkeen.
11 115318
Jos peruutusvaihdejärjestely sijoitetaan käyttävän moottorin ja akselin 1 väliin, vaihteistoa voidaan käyttää sähkömotorisena synkronointilaitteena yhdenmukaistamaan verrattain suuria kytkinosien nopeuseroja akselin 8 myötäpäivään ja vastapäivään toimintavaiheitten välillä.
Vaihdettaessa akselin 8 myötäpäivään pyöritys vastapäiväiseksi, voimanlähde/moottorin kierrokset lasketaan ensin tyhjäkäynnille. Peruutusvaihdejärjestelyn myötäpäivään-kytkentä vapautetaan. Kytkin 10, 19 pidetään lukittuna ja kytkin 11b, 19b avattuna. Akusta tai kondensaattoreista sähköä saaden lisägeneraattori/sähkömoottori 20a, 21a toimii pienen hetken sähkömoottorina kääntäen sisäroottorin 22 myötäpäiväisen pyörinnän vastapäivän suuntaiseksi.
Toisen planeettapyörästön 12,13,14,15 ja myös ensioplaneettapyörästön 4, 5, 6, 7 kautta sisäroottori 22 nopeasti kiihdyttää akselin 1 vastapäiväistä pyörintää, kunnes saavutetaan yhdenmukaistetut pyörintänopeudet peruutusvahdejärjestelyn vastapäivään pyörittävän vaiheen kytkinosien välillä. Nyt, täysin synkronoiduissa pyörintänopeuksissa akselin 8 vastapäivään pyörittämisvaihe lukitaan toimintaan.
Sähkönsyöttö lisägeneraattori/sähkömoottorin 20a, 21a käämityksiin 21a lopetetaan ja sähkön kehittäminen päägeneraattorin 20, 21 kautta alkaa jälleen tehokkaana.
\\ Kaikki sähkömekaanisen vaihteiston pyörivät osat ja komponentit vaihtavat pyörintäsuuntaa : v. tässä akselin 8 vastapäivään pyöritysvaiheessa. On huomattava, että voiman ulostuloakseli 8 . saa pyöriä määrätyillä nopeusalueilla myötäpäivään peruuutusvaihetta toimintaan kvtket-täessä.
, · ·. Vaihtaminen akselin 8 peruutusvaiheelta eteenpäin-vaiheelle.
Vaihtaminen akselin 8 vastapävään pyörittävästä vaiheesta takaisin myötäpäivän suuntaiseen ....: vaiheeseen: ,···. Käyttävä moottori saatetaan tyhjäkäynnille ja peruutusvaihdejärjestelyn vastapäivään- • vaihe vapautetaan. Kytkin 10, 19 pidetään lukittuna ja kytkin 11b, 19b avattuna. Sähköä johdetaan käämityksiin 21a. Sähkömoottorina toimien lisägeneraattori/sähkömoottori 20a, 21a ’ ·; · ’ nopeasti kääntää sisäroottorin 22 vastapäiväisen pyörinnän myötäpäiväiseksi.
·'*·' Toisen planeettapyörästön 12,13,14,15 ja myös ensioplaneettapyörästön 2,4,5,6,7 kautta sisäroottori 22 hetkessä kiihdyttää voiman sisääntuloakselin 1 myötäpäiväisen pyörinnän 12 115318 peruutusvaihdejärjestelyn myötäpäivään pyörittävän vaiheen kierrostasolle. Nyt, sähkömo-torisesti täysin synkronoiduissa nopeuksissa kytkettävien osien välillä, akselia 8 myötäpäivään pyörittävä vaihe lukitaan toimintaan ja vaihteiston voimanvälitys voi jatkua normaalisti. Huom. ulostuloakseli 8 voi vielä pyöriä vastapäivään määrätyillä nopeusalueilla, kun myötäpäivään pyörittävää vaihetta kytketään toimintaan.
Sähköinen vaihtoehto akselin 8 vastapäivään pyörittämiseksi esitetään seuraavassa: Sähkön tuottamiseen käytetään lisägeneraattoria 20a, 21a. Rungossa 3b olevasta käämityksestä 21a kontrolloidusti johdetaan sähköä taajuusmuuttaja/tasasuuntaajan 33 kautta sähkömoottorin 31, 32 käämitysosaan 32. On huomattava, että taajuusmuuttaja/tasasuuntaajan 33 toiminnalta kontrolloitu käämityksien 32 sähköntarve synnyttää vastaavan tehoisen sähköä kehittävän magneettivuon nopeasti pyörivien kestomagneettien 20a ja runko-osaan 3b kiinnitetyn käämityksen 21a välille. Kehitetty sähkö johdetaan vaihteiston taajuusmuuttaja/tasasuuntaajan 33 yhteyteen liitettyjen renkaiden ja hiiliharjojen kautta sähkömoottorin 31, 32 käämitykseen 32, jonka napaisuus on siten vaihdettu, että sähkömoottori 31, 32 alkaa pyörittämään akselia 8 vastapäiväiseen kiertosuuntaan.
Sähkömekaaniseen vaihteistoon akselin 8 kautta tulevan pyörittävän voiman ja jarrutusenergian muuntaminen sähköksi.
Ensin katkaistaan sähköyhteydet päägeneraattorin 20, 21 ja sähkömoottorin 31, 32 välillä ja lisägeneraattori/sähkömoottorin 20a, 21a käämitysosien 21a napaisuus käännetään gene- ** » : V raattori-asentoon. Lisägeneraattori/sähkömoottorin 20a, 21a sähköä kehittävä magneettivuo sähkömotorisella vastavoimallaan jarruttaa ja hidastaa sisäroottorin 22 ja siihen kiinnitettyjen magneettien 21a pyörintää. Voimanjakajajan 2,4,5,6,7 kautta jakautuu sekä käyttävän moot-torin että sisäroottorin 22 yhdistetty jarruttava voima ulostuloakselin 8 pyörintää hidastavaksi
«M
• ·* voimaksi.
• · » ·:·*: Elektronisesti kontrolloimalla sähköä kehittävien elementtien 20a, 21a magneettikentän voi-makkuutta, voidaan akseliin 8 kohdistuvaa, käyttävän moottorin ja sisäroottorin 22 yhteistä jarrututusvoimaa säädellä. Käyttävän moottorin (polttomoottorin) ja lisägeneraattorin 20a, 21a ,·*·. yhteisesti jarruttavassa vaiheessa kehitetty sähkö voidaan varastoida akkuun tai konden-saattoreihin myöhempää käyttöä varten. Ylijäämäsähkö voidaan kuluttaa esim sähkövas-: ’ tuksien avulla.
13 115318 Sähkömekaanisen vaihteiston hyödyntäminen käyttävän polttomoottorin starttimoot-torina.
Jarrulla tai erillisellä lukituselimellä (ei ole esitetty Kuviossa 1) estetään akseli 8 pyörimästä.
Yksi vaihteista 10, 19 tai 11b, 19b lukitaan, toinen vaihteista pidetään auki. Lisägene-raattori/sähkömoottori 20a, 21a, akusta, kondensaattoreista tai jostakin muusta lähteestä sähkövirtaa saaden, toimii sähkömoottorina, pyörittäen sisäroottoria 22 haluttuun suuntaan. Toisen planeettapyörästön 12, 13, 14, 15 ja myös voimanjakajan 4,5,6,7 kautta lisägene-raattori/sähkömoottori 20a, 21a voimakkaasti pyörittää akseliin 1 uraliitettyä polttomoottoria käynnistymään. Polttomoottorin käynnistyttyä sähkönsyöttö käämityksiin 21a lopetetaan ja sähkömekaanisen vaihteiston normaali voimanvälitystoiminta voi alkaa.
Sähkömekaanisen vaihteiston hyödyntäminen moottoroidun ajoneuvon vaihto· virtalaturina tai generaattorina ajoneuvon ulkopuolella olevia varasähkötarpeita varten.
Kun sähkömekaaninen vaihteisto toimii välittäen pyörintävoimaa akselille 8, lisägene-raattori/sähkömoottori 20a, 21a, voi samalla toimia vaihtovirtalaturina, ladaten akkua tai kondensaattoreita, tahi kehittää sähköä muita sähkötarpeita varten. Käämityksien 21a napaisuus käännetään generaattori-asentoon. Lisägeneraattori/sähkö-moottorin 20a, 21a kehittämä sähkö johdetaan johdotuksilla läpi runko-osan 3b pyörimättömään tasasuuntaajaan (ei esitetä Kuviossa 1) ja siitä akkuun tai kondensaattoreihin käytettäväksi ajoneuvon monissa sähkötarpeissa. Ylijäämäsähkö, jolle ei ole hyötykäyttöä, voidaan kuluttaa sähkövastuksissa.
Kun sähkömekaanisella vaihteistolla varustettu ajoneuvo on parkkeerattuna ja moottori käy : sopivalla nopeudella ja voiman ulostuloakseli 8 on estettynä pyörimästä, lisägeneraattorilla ·: *: 20a, 21a sähkövirtaa kehittäen sähkömekaanista vaihteistoa voidaan hyödyntää myös • · · i sähkön varavoimalana.
Voiman ulostuloakseli 8 lukitaan pyörimättömäksi erillisellä lukituskytkimellä (ei näy kuviossa ·;··· 1). Runkoon 3b kiinnitetyn käämityksen 21a ja nopeasti pyörivään sisäroottoriin 22 kiin- nitettyjen magneettisien 20a väliin synnytetään sähkötarpeen mukainen sähköä kehittävä magneettivuo. Kehitetty sähkö johdetaan runko-osan 3 b lävitse johtimilla vaihteiston ulko- puolella oleviin käyttökohteisiin. On huomattava, että keksinnön mukaista polttomoottoriin '·' liitettyä sähkömekaanista vaihteistoa varavoimalana käytettäessä, voidaan voimanlähde/ : -' moottorin lähes täydellä teholla kehittää sähköä ulkopuolisiin tarpeisiin.
• ·

Claims (13)

14 115318
1. Sähkömekaaninen vaihteisto, joka käsittää rungon (3-3d) ja rungon sisään muodostetun voimansiirtosovitelman, jolloin laitteistoon kuuluu pyörimisvoiman sisäänsyöttöakseli (1) sekä ulostuloakseli (8), joiden akselien välissä olevaan voimansiirtosovitelmaan on sovitettu akselin (1) pyörittämä, sähköä tuottava ja momenttia välittävä generaattorijärjestely (20,21) ja akselia (8) pyörittävä sähkömoottorijärjestely (31,32) ja näiden järjestelyjen välille on sovitettu niiden toimintaa ohjaava laitteisto (33) sekä sähköinen yhteys ja jossa sovitelmassa sisääntuleva pyörimismomentti jaetaan ensiövaihteen, sopivimmin planeettavaihteen (4,5,6,7) avulla ulostuloakselin (8) ja sähköisen voimansiirron kesken, tunnettu siitä, että sähköisen voimansiirron toiminnan parantamiseksi on generaattorijärjestelyssä generaattorin magneettikenttien muodostamislaitteiden (20,21) välille järjestetty erityisen vaihteiston (12,13,14,15) avulla kasvatettu suuri suhteellinen nopeusero ja että sähkömoot-torijärjestelyssä magneettikenttien muodostamislaitteet, käämitykset (32) ja magneetit (31) pyörivät toistensa suhteen vastakkaisiin kiertosuuntiin ja mainittujen magneettikenttien muodostamislaitteiden (31,32) välille on järjestetty lisäksi erityisen vaihteiston (24,25, 26,27) avulla kasvatettu suuri suhteellinen nopeusero, jolloin mainittu vaihteisto kasvattaa roottorilta (30) akselille (8) johdettavaa momenttia ja että käyttötilanteessa sekä generaattori järjestelyn että sähkömoottorijärjestelyn tuottamat momentit ja vastamomentit on ohjattu pyörittämään ulostuloakselia (8) samaan, akselille (8) tarkoitettuun kiertosuuntaan.
·, 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähkömekaaninen vaihteisto tunnettu siitä, että generaattorijärjestelyn (20, 21) sähkön tuotto ja generaattorin (20, 21) akselille (8) . välittämä pyöritysmomentti ovat säädettävissä generaattorin (20, 21) magneettikentän , ·. voimakkuuksia säätämällä.
* · .. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähkömekaaninen vaihteisto tunnettu siitä, että ’..I sähkömoottorijärjestelyn (31,32) tuottama pyörimisnopeusero ja momentti ovat säädet- ';* tävissä mainittuun järjestelyyn johdetun sähkövirran jännitettä, virtaa tai taajuutta muutta- • > maila. * (
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-3 mukainen sähkömekaaninen vaihteisto tun-n e 11 u siitä, että taajuusmuuttaja (33) on sovitettu generaattori- ja sähkömoottorijärjes-telyjen ohjaamiseen ja taajuusmuuttaja (33) pyörii akselin (8) mukana. 15 115318
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1 - 4 mukainen sähkömekaaninen vaihteisto tunnettu siitä, että sähköinen voimansiirto-osuus käsittää ensiövaihteen (4,5,6,7) jälkeen sijoitetun pyöritettävien osien (9,12) välille sovitetun kytkimen (10,19), jonka lukitustilassa on generaattorijärjestelylle (20,21) pyöritysmomenttia välittävä ylennysvaihde (12,13,14,15) poiskytketty.
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1 - 4 mukainen sähkömekaaninen vaihteisto tunnettu siitä, että sähköinen voimansiirto-osuus käsittää ensiövaihteen (4,5,6,7) jälkeen runko-osan (3b) ja pyöritettävän osan (12) välille sovitetun kytkimen (11b,19b), jonka lukitustilassa sisäroottorille (22) pyöritysmomenttia välittävä ylennysvaihde (12,13,14,15) on toiminnassa.
7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1 - 6 mukainen sähkömekaaninen vaihteisto tunnettu siitä, että generaattorijärjestelyn (20, 21) ja sähkömoottorijärjestelyn (31, 32) ohjaussäätöjen avulla on säädettävissä pyörimisnopeudet kytkimien (10,19) tai (11b, 19b) kytkentäosien välillä lähelle toisiaan kytkennän suorittamiseksi sähkömotorisesti synkronoiduissa nopeuksissa mainittujen kytkinten avulla.
8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1 - 7 mukainen sähkömekaaninen vaihteisto tunnettu siitä, että ulostuloakselin (8) pyörimättömän tilan saavuttamiseksi on generaat-torijärjestelyn (20, 21) ja sähkömoottorijärjestelyn (31, 32) magneettikenttien muodos- ; tamislaitteet säädettävissä virrattomiksi.
9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1 - 8 mukainen sähkömekaaninen vaihteisto t u n - .···. nettu siitä, että akselien (1) ja (8) välinen pyörimisnopeusero voimansiirrossa on sää- • · dettävissä generaattorijärjestelyllä (20, 21) aiheutetun jarrutusmomentin ja sähkömoot-torijärjestelyllä (31, 32) aiheutetun pyöritysmomentin keskinäistä suhdetta säätämällä
10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1 - 9 mukainen sähkömekaaninen vaihteisto t u n - » » ·.’·. nettu siitä, että generaattorijärjestely (20, 21), sähkömoottori järjestely (31, 32) ja taajuusmuuttaja/tasasuuntaaja (33) on sijoitettu peräkkäin samalle akselille (8) ja että • ·· vaihteiston runkokotelo on sylinterimäinen.
11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1 -10 mukainen sähkömekaaninen vaihteisto 16 115318 tunnettu siitä, että generaattorin (20, 21) ulkoroottori (17) käämityksineen (21), sähkö-moottorin (31, 32) ulkoroottori (29) käämityksineen (32) ja taajuusmuuttaja/tasasuuntaaja yksikkö (33) ovat kiinnitetyt samaan akseliin (8).
12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-11 mukainen sähkömekaaninen vaihteisto tunnettu siitä, että sähköjohdotus generaattorin (20, 21) käämitysosasta (21) taajuusmuuttaja/tasasuuntaajaan (33) ja siitä sähkömoottorin (31, 32) käämitysosaan (32) on johdettu akselin (8) muodostetun reiän/uran kautta.
13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1 - 12 mukainen sähkömekaaninen vaihteisto tunnettu siitä, että pyörivän taajuusmuuttaja/tasasuuntaajan (33) ohjaus on sovitettu välitettäväksi optisella ohjauksella, infrapunasignaalein, radioaaltojen kautta tai sähkömagneettisten kenttämuutosten avulla. 1 · f » I « 1 > · I M n » » • · * · • » • » I I * I » * » 17 115318
FI20011633A 2001-08-13 2001-08-13 Sähkömekaaninen vaihteisto FI115318B (fi)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20011633A FI115318B (fi) 2001-08-13 2001-08-13 Sähkömekaaninen vaihteisto
EP02755044A EP1421297B1 (en) 2001-08-13 2002-08-13 Stepless electro-mechanical transmission equipment
DE60210988T DE60210988T2 (de) 2001-08-13 2002-08-13 Vorrichtung für stufenlose elektro-mechanische übertragung
PCT/FI2002/000669 WO2003016750A1 (en) 2001-08-13 2002-08-13 Stepless electro-mechanical transmission equipment
US10/486,798 US7029412B2 (en) 2001-08-13 2002-08-13 Stepless electro-mechanical transmission equipment

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20011633A FI115318B (fi) 2001-08-13 2001-08-13 Sähkömekaaninen vaihteisto
FI20011633 2001-08-13

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20011633A0 FI20011633A0 (fi) 2001-08-13
FI20011633A FI20011633A (fi) 2003-02-14
FI115318B true FI115318B (fi) 2005-04-15

Family

ID=8561727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20011633A FI115318B (fi) 2001-08-13 2001-08-13 Sähkömekaaninen vaihteisto

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7029412B2 (fi)
EP (1) EP1421297B1 (fi)
DE (1) DE60210988T2 (fi)
FI (1) FI115318B (fi)
WO (1) WO2003016750A1 (fi)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10315683A1 (de) * 2003-04-07 2004-10-21 Zf Friedrichshafen Ag Elektrodynamisches Antriebssystem
US7278942B2 (en) * 2004-08-19 2007-10-09 General Motors Corporation Transmission packaging and rotor support structure
WO2006030948A1 (ja) * 2004-09-14 2006-03-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 車両用駆動装置
DE102005023032A1 (de) * 2005-05-13 2006-11-23 Demag Ergotech Gmbh Elektrische Antriebsvorrichtung
US7448458B2 (en) 2005-10-04 2008-11-11 John Fred Meyer Electric vehicle reaction drive
DE102008023789A1 (de) * 2008-05-15 2009-11-19 Hubertus Doepke Hybrideinheit mit Schwungradeinrichtung für ein Kraftfahrzeug
FI20090078A0 (fi) * 2009-03-04 2009-03-04 Taimo Majalahti Sähkömekaaninen vaihteisto
WO2013053981A1 (en) * 2011-10-12 2013-04-18 Taimo Majalahti Power transmission arrangement, method and use of power transmission arrangement
JP2015016739A (ja) * 2013-07-10 2015-01-29 日野自動車株式会社 ハイブリッド車両の駆動装置
US10183694B1 (en) 2014-08-28 2019-01-22 Hydro-Gear Limited Partnership Electric transaxle with integral power generating device
CN113217600B (zh) * 2021-06-01 2022-05-06 吉林大学 一种具有转矩矢量分配功能的汽车差速器

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5730676A (en) * 1996-10-22 1998-03-24 General Motors Corporation Three-mode, input-split hybrid transmission
US5935035A (en) * 1998-06-24 1999-08-10 General Motors Corporation Electro-mechanical powertrain
DE19841828C2 (de) 1998-09-12 2002-05-29 Daimler Chrysler Ag Hybridantrieb, insbesondere für Fahrzeuge
US6527659B1 (en) * 2001-09-24 2003-03-04 General Motors Corporation Two-mode input-compound split electromechanical transmission for front wheel drive vehicles
US6953409B2 (en) * 2003-12-19 2005-10-11 General Motors Corporation Two-mode, compound-split, hybrid electro-mechanical transmission having four fixed ratios

Also Published As

Publication number Publication date
US7029412B2 (en) 2006-04-18
US20040242362A1 (en) 2004-12-02
DE60210988D1 (de) 2006-06-01
FI20011633A0 (fi) 2001-08-13
FI20011633A (fi) 2003-02-14
EP1421297B1 (en) 2006-04-26
DE60210988T2 (de) 2007-01-04
EP1421297A1 (en) 2004-05-26
WO2003016750A1 (en) 2003-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5476293A (en) Electric energy storage and distribution system of differential distribution type
US7618340B2 (en) Electric damp controlled three-end shaft differential transmission
CN101090221B (zh) 无刷双转子电机
US7728478B2 (en) Electrodynamic machine
EP2497974A2 (en) Variable magnetic gears
US8425358B2 (en) Hybrid drive for a transportation means
FI115318B (fi) Sähkömekaaninen vaihteisto
WO2014013408A4 (en) A dual-structured electric drive and power system for hybrid vehicles
GB2278242A (en) Electromagnetic transmission system including variable-speed electric motor
JP2014211169A (ja) 駆動力配分装置
JPH08340663A (ja) 車両用駆動装置及びその駆動制御方法
JP3067594B2 (ja) 車両用駆動装置及びその駆動制御方法
CN102700398B (zh) 无级变速传动机构
WO2008118037A1 (fr) Moteur électrique à convertisseur électromécanique du rapport de transmission
JP4461078B2 (ja) 風力発電装置
CN102710097B (zh) 无级变速传动机构
WO2014016728A4 (en) Induction motor-permanent magnet generator tandem configuration starter-generator for hybrid vehicles
WO1997036362A1 (en) Variable speed electromagnetic machine
KR101246654B1 (ko) 전기 구동장치
WO2010100318A1 (en) Electromechanical gear
KR101246653B1 (ko) 전기 구동장치
CN119070582A (zh) 惯量飞轮的电磁耦合器及自供能电机一体化装置
CN2276683Y (zh) 差动交流调速电动机装置
SU1317585A2 (ru) Реверсивна электромеханическа передача
WO2020204755A2 (ru) Электромагнитный вариатор

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 115318

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed