SE465532B - Vaexelvaeljardon - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 465 552 i 2 lådan och därigenom ger honom möjlighet att styra växlingen på ett bättre sätt än tidigare. Dessutom skall oavsiktlig fel- manövrering försvåras.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen därigenom att manöver- spaken är förbunden med en spärranordning. som är anordnad att vid iläggning av en växel blockera slutfasen av manöverspakens förflyttning till läge för ilagd växel tills dess att växling utförts. Härigenom får föraren enkelt och tydligt besked om att önskad växling fullbordats. och han kan på basis därav ut- föra en säker kopplingsmanövrering.

Enligt en föredragen utföringsform är manöverspaken medelst spärranordningen låsbar i läge för ilagd växel. Eftersom for- donets koppling normalt är i ingrepp i detta tillstånd är det lämpligt att spärranordningen är anordnad att då manöverspaken är i läge för ilagd växel hålla den låst då fordonets koppling är i ingrepp och olåst då fordonets koppling är ur ingrepp.

Härigenom uppnås att manöverspaken inte oavsiktligt kan flyt- tas från sitt läge för ilagd växel. Förflyttning kan endast ske då fordonets koppling bringats ur ingrepp.

Med ett växelväljardon enligt uppfinningen får föraren en god kontakt med växellådan och kan manövrera denna på ett enkelt och säkert sätt, med en manövreringskomfort av personbilsklass.

Uppfinningen förklaras i det följande närmare med hjälp av ett på bifogade ritning visat utföringsexempel, där: fig l visar schematiskt hur ett växelväljardon enligt uppfin- ningen är anslutet till en växellåda. fig 2 visar i snitt en sidvy av ett växelväljardon enligt upp- finningen. fig 3 visar ett snitt längs linjen III-III i fig 2, fig 4 visa; en detalj i fig 2 i större skala, 10 15 20 25 30 fig 5 visar växelväljardonets växlingsmönster, fig 6 visar en detalj i fig 4, fig 7 visar ett snitt längs linjen VII-VII i fig 6, fig 8 visar en perspektivvy av spärrtappen, och fig 9-12 visar schematiskt spärranordningen i olika tillstånd.

Enligt fig 1 är en växellåda 1 försedd med en servoenhet 2. med vars hjälp växlar kan läggas i och ur. Till växellådan 1 är ansluten en av föraren manövrerad koppling 3 och en ej vi- sad drivmotor. växellådan 1 fjärrstyrs av föraren med hjälp av ett växelväljardon 4, som via en styrenhet 5 är förbundet med servoenheten 2. Styrenheten 5, som även är förbunden med kopp- lingen 3, kan med fördel vara belägen nära växellådan 1, som i sin tur kan vara belägen på stort avstånd från växelväljar- donet 4, t ex i bakre änden av fordonet.

Den närmare uppbyggnaden av växelväljardonet 4 framgår av fig 2-4. En manöverspak 6 är svängbart monterad på en axel 7, som uppbärs av en hållare 8. vilken i sin tur är svängbart monterad i ett fäste 9 ingående i växelväljardonets hus.

Härigenom kan manöverspaken 6 svängas både i fordonets längd- led och sidled. Svängning i fordonets längdled sker i riktning av pilarna 10 och 11, dvs kring en axellínje 12 representerad av axeln 7, och svängning i fordonets sidled sker i riktning av pilarna 13 och 14, dvs kring en axellinje 15 representerad av hållaren B.

Den undre änden 16 på manöverspaken 6 är förd igenom en öpp- ning 17 i en spärrslíd 18, som med hjälp av manöverspaken 6 är förskjutbar i en riktning parallell med axellinjen 15, dvs i fordonets längdled. öppningen 17 är så utformad att spärr- sliden 18 medbringas så snart manöverspaken 6 svängs kring axellinjen 12, men däremot står still då manöverspaken 6 10 15 20 25 30 55 465 532 ' 4 svänga kring axellinjen 15. Härigenom möjliggörs ett växlings- mönster av den i fig 5 visade typen, där rörelse för i- och urläggning av växlar sker i fordonets längdled.

Den undre spetsen 19 på manöverspaken 6 är i ingrepp med en slid 20, som genom svängning av manöverspaken 6 kring axel- linjen 15 är förskjutbar tvärs rörelseriktningen för spärrsli- den 18. Sliden 20 är lagrad i ett stöd 21, som på sin ovansida har ett antal med axellinjen 15 parallella styrspår 22 för den undre spetsen 19 på manöverspaken 6. Dessa styrspår 22 är vart och ett försedda med ett avbrott där sliden 20 befinner sig, varigenom manöverspaken 6 i det i fig 2 visade neutralläget kan svängas i sidled så att sliden 20 förskjuts och manöver- spakens undre spets 19 placeras i ett läge där den genom svängning av manöverspaken kring axellinjen 12 kan föras in i något av styrspåren 22, i riktning antingen framåt eller bakåt. för att lägga i en viss växel.

Genom att avkänna rörelsen för spärrsliden 18 och sliden 20 är det möjligt att indikera vilken växel som valts, och dessutom är det möjligt att avkänna olika faser i de olika rörelserna, allt efter önskemål. Denna avkänning kan lämpligen ske med hjälp av t ex strömbrytare som är kopplade till styrenheten 5.

För avkänning av spärrslidens 18 rörelse finns det tre mikro- brytare 23, varav endast en visas i fig 2. Dessa har till upp- gift att indikera påbörjad iläggning av växel samt påbörjad urläggning av växel. Lämpligt utformade kamkurvor 24 på spärr- sliden 18 påverkar härvid via överföringsorgan 25 var sin mikrobrytare 23. På liknande sätt finns det för avkänning av slidens 20 rörelse fyra mikrobrytare 26 för indikering av i vilket av de fyra styrspåren 22 som den undre spetsen 19 på manöverspaken 6 befinner sig.

Spärrsliden 18 påverkas av en med fästet 9 förenad spärranord- ning 27, vars närmare utförande framgår av fig 4. På den undre delen av fästet 9 finns anbringat ett hus 28 i vilket en kolv 29 är axiellt förskjutbar. Kolven 29 belastas i riktning uppåt av en i huset 28 anordnad fjäder 30 och löper med en centrum- n» 10 15 20 25 30 'JO UI 5 465 532 tapp 31 tätat igenom en i huset 28 tätat monterad gavel 32.

Mellan gaveln 32 och kolven 29 finns en kammare 33, i vilken tryckmedíum. t ex tryckluft. kan införas via en ledning 34, vars öppnande och stängande regleras av en ventil 35. som är elektriskt manövrerad via styrenheten 5.

Centrumtappen 31 på kolven 29 uppbär en spärrtapp 36, vilken löper igenom den undre delen av fästet 9 och når in i ett på undersidan av spärrsliden 18 anordnat urtag 37 i vilket finns en spärrbricka 38, som belastas i riktning nedåt av en fjäder 39. I fästet 9 finns ett uppåtvänt urtag 40, som i det visade neutralläget för manöverspaken 6 befinner sig mittför urta- get 39 i spärrsliden och har i huvudsak samma utsträckning i spärrslidens längdled som detta. Urtaget 40 är dock inte lika djupt som urtaget 37, utan har ett djup som understiger tjock- leken av spärrbrickan 38, medan urtaget 37 har ett djup som överstiger tjockleken av spärrbrickan 38. Innebörden härav kommer att framgå nedan. ovansidan på spärrsliden 18 är försedd med ett spärrurtag 41 för en i fästet 9 lagrad, av en fjäder 42 belastad spärrkropp 43, här i form av en kula. Härigenom kan manöverspaken 6 med hjälp av spärrsliden 18 spärras i neutralläge enligt fig 2.

Det ovan beskrivna växelväljardonet 4 enligt uppfinningen kan användas för att få lämpliga växlingsmönster vid olika typer av växellådor. Ett exempel på ett lämpligt växlingsmönster vid en växellåda där sju framåtväxlar utnyttjas visas i fig 5. växellådan består i detta fall av en basväxellåda med en back- växel och fyra framåtväxlar kombinerad med en planetväxellåda med en hög och låg växel, varigenom totalt åtta framåtväxlar och två backväxlar är möjliga. För t ex användning.i bussar är dock detta antal växlar onödigt stort och man har därför valt att inte utnyttja samtliga tillgängliga växlar. Dessutom har de utnyttjade växlarna grupperats på ett så lätt utnyttjat sätt som möjligt.

I neutralläget N (enligt fig 2) hålls manöverspaken 6 med hjälp av en centreringsanordning 44 (se fig 3) centrerad i ett 10 15 20 25 30 35 465 532 i 6 läge 45 där den kan svängas antingen framåt i riktning av pi- len 10 för iläggning av 3-ans växel eller bakåt i riktning av pilen ll för iläggning av 4-ans växel. Mot fjäderkraft från '1- -1 centreringsanordningen 44 kan manöverspaken 6 svängas antingen i riktning av pilen 13 till läge för endera 5-ans eller 6-ans växel. Läge för endera l-ans eller 2-ans växel nås istället . genom svängning i riktning av pilen 14. Vid fortsatt svängning i riktning av pilen 14 nås ett spärrläge 46. där en backspärr- anordning 47. í form av en på manöverspaken 6 axiellt rörlig backspärr 48 och ett fast stopp 49 på fästet 9, måste frigöras för att nå läget för växlarna R och C, dvs backväxel och kryp- växel. Frigöring sker genom att förskjuta backspärren 48 uppåt.

Från neutralläget N nås enligt fig 5 i riktning framåt (i riktning av pilen 10) ett spärrläge 50 och därefter ett läge 51 för ilagd växel. På motsvarande sätt nås i riktning bakåt (i riktning av pilen ll) ett spärrläge 52 och därefter ett läge 53 för ilagd växel. Från spärrlägena kan manöverspaken inte föras till läge för ilagd växel förrän växling har ut- förts.

Såsom framgår av fíg 6 och 7 finns det i spärrsliden 18 bred- vid urtaget 37 för spärrbrickan 38 ett med spärrtappen 36 sam- verkande låsurtag 59, vilket är uppdelat i ett mitturtag 60 och två ändurtag 61 och 62 på ömse sidor därom. Då manöver- spaken 6 befinner sig i läget 51 för ilagd växel är spärrtap- pen 36 avsedd att vara i ingrepp med ändurtaget 61. men i lä- get 53 för ilagd växel är däremot spärrtappen 36 avsedd att vara i ingrepp med ändurtaget 62. Mellan spärrlägena 50 och 52 är spärrtappen 36 avsedd att vara i mitturtaget 60.

Såsom framgår speciellt av fig 8 är spärrtappen 36 upptill på » en del av sin bredd försedd med ett urtag 63 avsett för spärr- brickan 38, se fig 7.

Växelväljardonet 4 fungerar enligt följande.

I det i fig 2 och 3 visade läget befinner sig manöverspaken 6 i sitt centrerade neutralläge (läge 54 i fig 5), där spärr- U 10 15 20 25 30 35 1 465 532 kroppen 43 är i ingrepp med spärrurtaget 41 i spärrsliden 18.

Kammaren 33 är trycklös, varigenom fjädern 30 pressar upp spärrtappen 36 mot spärrbrickan 38 och håller denna i urtaget 37 i spärrsliden 18. Samtidigt är spärrtappen 36 i ingrepp med mitturtaget 60.

För att kunna lägga i t ex 4-ans växel trampas kopplingspe- dalen ned och manöverspaken 6 svängs bakåt i riktning av pilen 11. Detta medför att spärrsliden 18 förskjuts åt höger på rit- ningen, och att signal avges till styrenheten 5 att iläggning av 4-ans växel önskas. För att kunna passera spärrläget 52 måste växling först ha utförts. Om så inte är fallet hejdas rörelsen genom att spärrtappen 36 enligt fig 9 kommer att be- finna sig i vänstra änden av mítturtaget 60 och därigenom hindra fortsatt rörelse. Så snart växling skett, eventuellt innan manöverspaken svängts ända till spärrläget 52. öppnar ventilen 35 tryckmediumtillförseln till kammaren 33, med re- sultat att kolven 29 och spärrtappen 36 förflyttas nedåt, sam- tidigt som spärrbrickan 38 tippar enligt fig 10. Spärrsliden 18, och därigenom även manöverspaken 6, kan nu fortsätta sin rörelse till det i fig ll visade läget för fullt ilagd växel där ändurtaget 62 i spärrsliden 18 befinner sig mittför spärr- tappen 36. Efter denna sista del av rörelsen för spärrsliden 18 kan föraren, som nu känner att han fått i växeln, släppa upp kopplingen. Samtidigt avluftas kammaren 33, med påföljd att spärrtappen 36 kommer i ingrepp med ändurtaget 62.

Härigenom låses manöverspaken i läge för ilagd växel. På mot- svarande sätt kan iläggning av andra växlar ske sedan manöver- spaken svängts till rätt läge i sidled. vid växling från en växel till en annan trycks först kopp- lingen ned, vilket medför att kammaren 33 trycksätts så att spärrtappen 36 går till sitt undre läge. Efter en kort rörelse för spärrsliden 18 ges signal till styrenheten 5 att urlägg- ning av växel önskas. Spärrsliden 18 kan nu på samma sätt som i fig 10 förskjutas till ett läge där mitturtaget 60 i spärr- sliden 18 befinner sig ovanför spärrtappen. På väg mot N-läge avluftas på nytt kammaren 33 så att spärrtappen 36 går upp 10 15 20 465 532 ' 8 till ett övre läge enligt fig 9. Rörelsen fortsätta därefter t.ex i riktning mot 3-ans växel. Då växling till 3-ans växel är klar sänks på nytt spärrtappen 36 med påföljd att stopp- läget 50 kan passeras och läget 51 kan uppnås, där spärrtappen 36 åter går upp då kopplingen släpps upp. Låsning av ilagd växel har nu skett.

Om växling mellan två växlar sker måttligt snabbt hinner spärrtappen 36 att nå upp i mitturtaget 60 och att sänkas innan dettas andra ände nås. Föraren upplever därigenom inte något egentligt avbrott i rörelsen, utan får intryck av en smidig växling.

Om föraren däremot har för bråttom vid växling mellan två väx- lar inträffar den i fig 12 visade situationen. Då kopplingen trycks ned sänks spärrtappen 36 på vanligt sätt till det visa- de läget. spärrtappen hinner dock inte upp före N-läget för spärrsliden 18, vilket resulterar i att spärrbrickan 38 hamnar i urtaget 40 i fästet 9. Genom att spärrbrickan 38. såsom ti- digare nämnts, är tjockare än urtaget 40 är djupt kommer den att hindra spärrslidens rörelse. Detta säkerställer att rörel- sen bromsas upp tills dess att spärrtappen 36 hunnit intaga sitt avsedda läge där den håller spärrbrickan 38 i ett övre läge. Nästa stoppläge kan därigenom inte passeras förrän väx- ling genomförts i växellådan.

I fig 9-12 har i förtydligande och förenklande syfte fjä- dern 39 utelämnats.

Genom uppfinningen kan manöverspaken 6 således inte föras helt till ilagt läge förrän växeln verkligen är ilagd. Föraren vet därigenom säkert att växeln verkligen lagts i, något som un- s derlättar hans manövrering av kopplingspedalen. Då manöver- _ spaken härigenom tjänstgör såsom indikator för växelvalet er- - fordras inte någon annan typ av indikering såsom t ex optisk eller akustisk indikering. växlingen kan därigenom ske med i princip samma bekvämlighet och säkerhet som vid t ex en manuellt växlad personbil av modern typ. En fördel är dessutom 10 15 20 25 30 4 6 5 5 3 2 att urläggning av en växel inte kan ske utan att kopplingen tryckts ned.

Vidare medför manöverrörelsen av växelspaken till neutralläget att växellådan bringas inta neutralläget. Detta medför att det aldrig kan uppkomma en situation där växelspaken befinner sig i neutralläge trots att en växel i växellådan är ilagd. Detta är viktigt ur säkerhetssynpunkt.

Det beskrivna förfarandet för växelmanövrering har avsett normala körförhållanden. Växelväljardonet kan härutöver vara utformat för manövrering även då något fel uppkommit eller då onormala köriörhållanden föreligger. Exempelvis föreligger en risk att en ilagd växel inte kan urläggas om fordonets koppling skulle haverera under färd. Om fordonets koppling inte fungerar finns en risk att den därmed sammanhängande styrningen av spärrkolven också upphör. Dock är i detta fall spärrkolven och därmed samverkande spärrorgan på sliden liksom det med spärrkolven samverkande fiäderorganet dimensionerade att medge att växelspaken i en nödsituation, men med hjälp av onormalt stor kraft, exempelvis genom att föraren med stor kraft slår till växelspaken, kan tvingas till neutralläget trots spärrverkan. Detta medför i enlighet med det ovanstående att även växellådan bringas inta neutralläget.

Den såsom funktion av manöverspakens rörelse erforderliga signalgivningen kan ske på ett antal andra sätt än vad som beskrivits ovan, t ex med halleffektgivare, optogivare etc. Styrenheten kan därvid anpassas med hänsyn till aktuella krav, bl a beträffande typen av växellåda och typen av växlingsmönster.

Manöverspaken har ovan beskrivits vara svängbart lagrad, men det är även tänkbart att utnyttja en manöverspak som i stället är enbart iörskjutbar mellan olika växellägen.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 465 532 7 10 gatentkrav

1. Växelväljardon för fjärrmanövrering av en växellåda (1) med en manöverspak (6) som är inställbar i olika växellägen, och f med givare (23, 26) för indikering av dessa olika växellägen, k ä n n e t e c k n a t av att manöverspaken (6) är förbunden Q med en spärranordning (27). som är anordnad att vid iläggning av en växel blockera slutfasen av manöverspakens förflyttning till läge för ilagd växel tills dess att växling utförts.

2. Växelväljardon enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att manöverspaken (6) medelst spärranordningen (27) är låsbar i läge för ilagd växel.

3. Växelväljardon enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att spärranordningen (27) är anordnad att då manöverspaken (6) är i läge för ilagd växel hålla den låst då fordonets koppling (3) är i ingrepp och olåst då fordonets koppling är ur ingrepp.

4. Växelväljardon enligt något av kraven l-3, k ä n n e - t e c k n a t av att i spärranordningen (27) ingår dels en till manöverspaken (6) kopplad spärrslid (18), som är för- skjutbar medelst manöverspaken då denna manövreras för i- och urläggning av en växel, och dels en tvärs spärrslidens (18) rörelseriktning förskjutbar spärrtapp (36), vilken är anordnad att samverka med spärrorgan (60-62) på spärrsliden såsom funk- tion av spärrslidens läge.

5. Växelväljardon enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att spärrslidens (18) spärrorgan (60-62) utgörs av mot spärr- tappen (36) vända, efter varandra anordnade urtag, varvid det finns dels ett mitturtag (60) som tillåter manöverspaken att a åt ömse håll flyttas ett visst stycke från ett neutralläge, och dels två på ömse sidor om mitturtaget belägna ändurtag (6l,62), vilka representerar läge ilagd växel för manöver- a, , spaken.

6. Växelväljardon enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av att spärrtappen (36) är anordnad att i neutralläge för 10 15 20 25 11 465 '532 manöverspaken (6) vara i ingrepp med mitturtaget (60) och att kvarstå i ingrepp med detta tills dess att vid iläggning av en växel växlingen har utförts.

7. Växelväljardon enligt något av kraven 4-6, k ä n n e - t e c k n a t av att spärrtappen (36) är fjäderbelastad (30) till spärrläge och är anordnad att genom tryckmediumpåverkan kunna föras ur spärrläge.

8. Växelväljardon enligt något av kraven 1-7, k ä n n e - t e c k n a t av att spärranordningen (27) är anordnad att vid alltför snabb förflyttning av manöverspaken (6) mellan två lägen för ilagd växel tillfälligt blockera denna förflyttning då manöverspaken når neutralläge.

9. Växelväljardon enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av att spärrtappen (36) samverkar med en i ett urtag (37) i spärrsliden (18) anordnad spärrbricka (38), som företrädesvis är fjäderbelastad (39) i riktning mot spärrtappen (36), att i den del (9) av växelväljardonet i vilken spärrtappen (36) är lagrad finns vid spärrtappen anordnat ett till spärrbrickan (38) passande urtag (40), och att spärrbrickan (38) är anord- nad att i ett visst läge för spärrtappen (36) samtidigt kunna befinna sig både i detta urtag (40) och i sitt urtag (37) i spärrsliden (18) för att därigenom tillfälligt förhindra för- flyttning av spärrsliden.