SE458846B - Motorfordonsvaexellaada - Google Patents

Description

458 846 10 15 20 25 30 35 Syftet med föreliggande uppfinning är att vid en växellåda av i inledningen angivet slag under utnyttjande av den kända principen med centralsynkronisering åstadkomma en grund- konstruktion, som medger ett kompaktare och lättare utförande än vad som hittills kunnat uppnås och som öppnar vägen för helt nya detaljlösningar. vilka var för sig nedför fördelar jämfört med tidigare kända konstruktioner och isynnerhet till- sammans bidrar till ett mycket kompakt utförande hos växel- lådor med ett stort antal växlar.

Detta uppnås enligt uppfinningen genom att nellanaxlarna är samordnade med av nämnda kopplingsorgan oberoende synkronise- ringsorgan, medelst vilka den mellanaxel. som är drivbart kopplad till den för tillfället odrivna ingående axeln är accelererbar upp till ett av vald växel bestämt varvtal.

En sådan tvåläges centralsynkronisering kan åstadkommas med hjälp av endast två synkroniseringsdrev och med en synkronise- ringskoppling på enbart den ena mellanaxeln. Centralsynkroni- seringen har sex synkroniseringsfunktioner i en sex-växlad växellåda. vilket betyder reducerad vikt och mindre dimen- sioner. Isynnerhet resulterar lösningen enligt uppfinningen i mycket korta axlar. vilket är fördelaktigt med avseende på momentkapacitet sant kugg- och lagerlivslängder.

Om den utgående axeln läggs i ett plan skilt från mellan- axlarnas plan, dvs. axlarna placeras i V-form. kan mellan- axlarna förses med ett par i ingrepp med varandra stående kugghjul. av vilka åtminstone det ena är fritt roterbart lagrat på sin axel och medelst kopplingsorgan är låsbart på axeln för att vända den andra mellanaxelns rotationsriktning.

På dettà sätt utnyttjas den ena mellanaxeln även för backfunk- tionen. varvid man utan extra mellanaxel för backväxeln vid t.ex. en sexväxlad växellåda erhåller fem växlar bakåt.

Ytterligare utmärkande drag hos och fördelar med uppfinningen kommer att framgå av efterföljande beskrivning under hänvis- ning till på bifogade ritning visade utföringsexempel där 10 15 20 25 30 35 458 846 figuren visar ett längdsnitt genom en sexväxlad växellåda.

I figuren betecknar 1 ett motorsvänghjul. som via en generellt med 2 betecknad flerskivig våtlamellkopplíng driver en växel- låda 3 enligt uppfinningen. Kopplingen 2 är en dubbelkoppling av i och för sig känt slag och behöver därför inte beskrivas närmare. Den i figuren sett vänstra kopplingsenheten 4 är via ett hylselement 5 kopplad till en första ingående axel 6 1 växellådan, medan den högra kopplingsenheten 7 via ett hyls- element 8 är kopplad till en andra ingående axel 9 i form av en med den första axeln 6 koncentriskt lagrad hålaxel. De bägge kopplingsenheterna kan på känt sätt växelvis kopplas in respektive frikopplas för att växelvis driva de ingående axlarna 6 resp. 9. Den visade våtlamellkopplingen kan ersättas av en dubbelkoppling av torrlamelltyp.

Den första ingående axeln 6 är utformad med en kuggbana 10. som står i ingrepp med ett kugghjul ll. vilket är fast anord- nat på en första mellanaxel 12. Den andra ingående axeln 9 är utformad med en kuggbana 13. som står i ingrepp med ett kugg- hjul 14. vilket är fast anordnat på en andra uellanaxel 15.

Kuggbanan 13 är större än banan 10. vilket betyder att den andra mellanaxeln 15 roterar fortare än den första vid samma ingångsvarv på respektive ingående axel.

Hellanaxlarna 12 och 15 uppbär varsitt par fritt roterbart lagrade kugghjul 16, 17 respektive 18, 19, av vilka kugghjulen 16, 18 gemensamt står i ingrepp med ett på en utgående axel 20 fast anordnat kugghjul 21, nedan kugghjulen 17. 19 står i in- grepp med ett fast kugghjul 22 på den utgående axeln. Axlarna är anordnade i V-form för att göra det möjligt att med ett extra kfigghjul 23 på mellanaxeln 15, vilket kugghjul ingriper med kugghjulet ll på mellanaxeln 12, vända endera mellanaxelns rotationsriktning för backning. Det är även möjligt att vända resp. mellanaxels rotationsriktning medelst ett på en separat axel i huset lagrat kugghjul, som står i ingrepp med kugg- banorna 10 och 23. lingar och medger även att axlarna läggs i samma plan. Kugg- Detta ger friare val av V-form och utväx- 458 846 10 15 20 25 30 35 1 hjulen 16. 17, 18, 19 och 23 är låsbara på sina axlar med hjälp av axiellt förskjutbara kopplingshylsor 24, 25 och 26.

Ett på den utgående axeln 20 fritt roterbart kugghjul 40 ingriper med en direkt i mellanaxeln 15 bearbetad kuggbana 41 och är låsbar på axeln 20 medelst en kopplingshylsa 42. Genom att bearbeta kuggbanan 41 direkt i mellanaxeln 15 och anordna kugghjulet 40 låsbart på utgående axeln elimineras behovet av nållager på mellanaxelkugghjulet, vilket medför att detta kan utföras med mycket liten diameter. vilket 1 sin tur ger stort ntväxlingssteg från mellanaxel till utgående axel. Hed hjälp av en kopplingshylsa 27 kan ingående axeln 6 och utgående axeln 20 låsas samman för direktväxel. Samtliga dessa kopp- lingar saknar individuella. konventionella synkroniserings- anordningar. I Enligt uppfinningen är istället den första mellanaxeln 12 sam- ordnad med en generellt med 30 betecknad centralsynkronise- ringsanordning. Denna innefattar ett par på en förlängning 31 av mellanaxeln 12 fritt roterbart lagrade kugghjul 32, 33 och en mellanliggande kopplingslamellskiva 34, vilken är förbunden med en med axiella spår försedd hylsa 35. Axiella bommar 36 på axeldelen 31 ingriper i spåren på hylsan 35. så att hylsan och därmed lamellskivan 34 är axiellt förskjutbar men ovridbar relativt axeln 12. hylsan 35 är förbunden med icke närmare visade växlingen reglerande nanöverorgan. t.ex. en pneumatisk eller hydraulisk manövercylinder. Synkroniseringskugghjulen 32, 33 är på sina mot skivan 34 vända sidor utformade med friktionsytor 37, 38. Det vänstra hjulet 32 ingriper med en kuggkrans 39 på den andra ingående axeln 9. Kuggkransen 39 kan ha samma antal kuggar som kuggkransen 10 på den första ingåen- de axeln. men för att förhindra blockering vid växling dimen- sioneraš khggkransarna 10 och 39 företrädesvis. så att antalet kuggar skiljer något. t.ex. en eller ett par kuggar. Det högra synkroniseringskugghjulet 33 ingriper med kuggbanan 13 på den andra ingående axeln och här har man företrädesvis en skillnad på en eller ett par kuggar mellan synkroniseringskugghjulet 33 och det drivna kugghjulet 14 på den andra mellanaxeln. 10 15 20 25 30 35 458 846 I figuren visas växellådan i neutralläget med bägge kopplíngs- enheterna 4 och 7 frikopplade. Ettans växel kan nu iläggas genom att förskjuta kopplingshylsan 42 åt höger. varvid kugg- hjulet 40 låses på utgående axeln 20. Härefter inkopplas kopp- lingsenheten 7, medan kopplingsenheten 4 bibehälles fri- kopplad. Vid körning på ettans växel står mellanaxeln 12 stilla eller huvudsakligen stilla. När tvâans växel skall iläggas, vilket sker genom att kugghjulet 16 läses på mellan- axeln 12 med hjälp av kopplingshylsan 24. måste axeln 12 accelereras upp till ett varvtal som är lägre än axelns l5, varvtal. Detta sker genom att synkroniseringsanordningens 30 kopplingsskiva 34 skjuts åt vänster mot kugghjulet 32, som härvid låses på axeln 12.

Efter det beskrivna förloppet, som kan benämnas försynkronise- ringen och som innebär förval av tvâans växel under körning på ettans växel, sker den egentliga växlingen genom att kopp- lingsenheten 7 frikopplas och kopplingsenheten 4 slås till.

Försynkroniseringen svarar för ungefär halva synkroniserings- arbetet och eftersom den sker under normal körning kan den ske relativt långsamt, vilket är en fördel ur dimensioneringssyn- punkt.

Vid förval av treans växel. vilket sker genom att kugghjulet 18 låses pâ mellanaxeln 15. måste axeln 15 accelereras upp till i det närmaste samma varvtal som axeln 12. eftersom kugg- hjulet 18 roterar med samma varvtal som kugghjulet 16. Detta sker genom att kopplingsskivan 34 skjuts åt höger mot kugg- hjulet 33. som då låses på axeln 12 och via kuggbanan 13 och kugghjulet 14 driver axeln 15. Genom att som ovan nämnts se till att axeln 15 och kugghjulet 18 har en mindre hastighets- skillnad kan kopplingshylsan 25 skjutas i ingrepp med kugg- ^ hjulet l8 utan risk för att resp. kopplings tänder hamnar i sådant läge att växlingen blockeras.

Vid förval av fyrans växel skall mellanaxeln l2 drivas upp till i huvudsak kugghjulets 17 varvtal, dvs. ett varvtal lägre an mellanaxelns 15 varvtal. Detta sker genom att synkronise- 458 846 10 15 20 25 ringskopplingen 34 föres åt vänster i figuren för inkoppling av synkroniseringskugghjulet 32, varefter själva växlingen sker genom att kopplingsenneten 7 frikopplas och kopplings- enheten 4 slås till. Fortsatt växling uppåt till femmans och sexans växel går till pâ motsvarande sätt genom att synkroni- seringskugghjulen 32, 33 växelvis låses på mellanaxeln 12.

Vid hackning låses kugghjulet 23 med hjälp av kopplingshylsan 26. I beroende av vilken av kopplingarna 4. 7 som slås till kan nu antingen mellanaxelns 12 eller mellanaxelns l5 rota- tionsriktning vändas. varvid sammanlagt fen backväxlar erhål- les genom att låsa ettdera av kugghjulen 16. 17. 19. 18, 40.

Genom direktkoppling medelst kopplingshylsan 27 kan en sjätte backväxel erhållas.

Istället för den ovan beskrivna mekaniska centralsynkronise- ringen kan man inom ramen för uppfinningen även tänka sig en elektronisk variant t.ex. en vid vilken mellanaxlarna är kopplade till var sin liten elmotor. som styres av en mikro- dator, vilken väljer rätt varvtal för respektive nallanaxel vid förval av växel. En sådan variant ger större frihet vid val av steg mellan växlarna. men blir å andra sidan något mer komplicerad och störningskänslig. Vidare är det möjligt att utnyttja den fria kopplingen och ge denna ett kort tillslag för att ge den fria mellanaxeln lämplig hastighet. Uppfinning- en kan givetvis även utnyttjas i växellådan med fler resp. färre växlar än den ovan beskrivna.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 458 846 Patentkrav

1. Motorfordonsväxellåda. innefattande två koncentriskt lagra- de ingående axlar, anordnade att drivas växelvis, samt två av de ingående axlarna drivna mellanaxlar, som uppvisar kugghjul i ingrepp med kugghjul på en utgående axel, varvid åtminstone något av kugghjulen på resp. mellanaxel är roterbart lagrat på sin axel och medelst kopplingsorgan är låsbart på axeln. och de ingående axlarna står i drivingrepp med varsin mellanaxel k ä n n e t e c k n a d av att mellanaxlarna (12, 15) är samordnade med av nämnda kopplingsorgan (24. 25, 26, 27, 42) oberoende synkroníseringsorgan (30), medelst vilka den mellanaxel, som år drivbart kopplad till den för tillfället odrivna ingående axeln (6, 9), är accelererbar upp till ett av vald växel bestämt varvtal.

2. Växellåda enligt krav l. k ä n n e t e c k n a d av att synkroniseringsorganen (30) är anordnade att anpassa varvtalet på den för tillfället odrivna mellanaxeln till i det närmaste varvtalet på det kugghjul som skall inkopplas.

3. Växellåda enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att synkroniseringsorganen (30) innefattar ett par på den ena mellanaxeln roterbart lagrade kugghjul (32. 33) samt frik- tionsorgan (34) medelst vilka ettdera av nämnda kugghjul är låsbart på axeln (12) och att kugghjulen står i drivingrepp med kuggkransar (13. 39) på den ena ingående axeln.

4. Växellåda enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d som synkroniseringsorganen tjänstgörande kugghjulen (32, 33) av att de uppvisar mot varandra vända friktionsytor (37. 38) och att en mellanlißgande friktionsplatta (34) är axiellt förskjutbart - men ovridbart förbunden med mellanaxeln (12) och står i för- bindelse med växlingen reglerande manöverorgan.

5. S. Växellåda enligt något av kraven l-4, k ä n n e t e c k - n a d av att den utgående axeln (20) har kugghjul (21, 22). som ingriper med lika stora kugghjul (16, 18 resp. 17, 19) på bägge mellanaxlarna (12. 15). 458 846

6. Växellåda enligt något av kraven l-S. k ä n n e t e c k - n a d av att den utgående axeln (20) ligger i ett plan skilt från mellanaxlarnas (12, 15) plan och att mellanaxlarna upp- visar ett par i ingrepp med varandra stående kugghjul (ll, 23), av vilka åtminstone det ena (23) är fritt roterbazt lagrat pâ sin axel (15) och medelst kopplingsorgan (26) är låsbart på axeln (15) för att vända den andra mellanaxelns (12) rotationsriktning.