SE507156C2 - Motor vehicle gearbox with two concentric input shafts - Google Patents

Abstract

The gearbox has two concentric input shafts (6,9), each driving an intermediate shaft (12,15) having freely couplable gearwheels (16,18) engaged with a common freely couplable gearwheel (21) on output shafts. One of the freely couplable gearwheels (18) on one intermediate shaft (15) can be coupled with an adjoining freely couplable gearwheel (19) on the same intermediate shaft, which remains in engagement with another freely couplable gearwheel (22) on the output shaft.

Description

20 25 507 156 med ett andra på den utgående axeln fritt roterbart lagrat och medelst kopplingsorgan på den utgående axeln låsbart kugghjul. 507 156 with a second gear rotatably mounted on the output shaft and a locking gear which can be locked by means of coupling means on the output shaft.

Konkret och jämfört med den beskrivna kända växellådan innebär arrangemanget enligt uppfinningen att det tidigare vridfast anordnade kugghjulet på den utgående axeln lagras som ett löphjul, vilket medelst kopplingsorgan är låsbart på axeln. Via detta kugghjul, 'frikopplat och utnyttjat som ett mellanhjul, kan moment överföras från den ena mellanaxeln till det ena av två frikopplade och inbördes sammankopp- lade kugghjul på den andra mellanaxeln och från det andra av dessa till ett låst kugghjul på den utgående axeln. Momentet överförs här via fyra kuggingrepp och jämfört med den tidigare kända växellådan kan ett kugghjul med tillhörande lagring och kopplingsorgan på den förstnämnda mellanaxeln elimineras utan att för den skull antalet växlar behöver minskas.Concretely and in comparison with the described known gearbox, the arrangement according to the invention means that the previously rotatably arranged gear wheel on the output shaft is stored as a impeller, which by means of coupling means is lockable on the shaft. Via this gear, disengaged and used as an intermediate wheel, torque can be transmitted from one of the intermediate shafts to one of two disengaged and interconnected gears on the other intermediate shaft and from the other of these to a locked gear on the output shaft. The torque is transmitted here via four gears and compared with the previously known gearbox, a gear with associated bearing and coupling means on the first-mentioned intermediate shaft can be eliminated without the number of gears having to be reduced for that purpose.

Uppfmningen beskrivs närmare med hänvisning till på bifogade ritning visade utföringsexempel, där figuren visar ett längdsnitt genom en sjuväxlad motorfordons- växellåda. l figuren betecknar 1 ett motorsvänghjul, som via en generellt med 2 betecknad flerskivig våtlamellkoppling driver en växellåda 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 i växellådan, medan den högra kopplingsen- heten 7 via ett hylselement 8 är kopplad till en andra ingående axel 9 i form av en med den första axeln 6 koncentriskt lagrad hålaxel. De bägge kopplingsenhetema kan på känt sätt växelvis kopplas in respektive frikopplas för att växelvis driva de in- gående axlarna 6 resp 9. Den visade våtlamellkopplingen kan ersättas av en dubbel- koppling av torrlamelltyp. 10 20 25 30 507 156 Den första ingående axeln 6 är utformad med en kuggbana 10, som står i ingrepp med ett kugghjul 11, vilket är fast anordnat på en första mellanaxel 12. Den andra ingående axeln 9 är utformad med en kuggbana 13, som står i ingrepp med ett kugghjul 14, vilket är fast anordnat på en andra mellanaxel 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.The invention is described in more detail with reference to exemplary embodiments shown in the accompanying drawing, in which the figure shows a longitudinal section through a seven-speed motor vehicle gearbox. The gear unit 1 denotes an engine flywheel, which drives a gearbox 3 according to the invention via a wet disc clutch generally denoted by 2. The coupling 2 is a double coupling of a kind known per se and therefore does not need to be described in more detail. The left coupling unit 4 shown in the figure is connected via a sleeve element 5 to a first input shaft 6 in the gearbox, while the right coupling unit 7 is connected via a sleeve element 8 to a second input shaft 9 in the form of one with the first shaft 6 concentrically mounted hollow shaft. The two coupling units can in a known manner be alternately engaged and disengaged to alternately drive the input shafts 6 and 9, respectively. The wet lamella coupling shown can be replaced by a double coupling of the dry lamella type. The first input shaft 6 is formed with a gear track 10 which engages a gear 11 which is fixedly mounted on a first intermediate shaft 12. The second input shaft 9 is formed with a gear track 13 which engages a gear 14, which is fixedly mounted on a second intermediate shaft 15. The tooth path 13 is larger than the path 10, which means that the second intermediate shaft 15 rotates faster than the first at the same input revolution on the respective input shaft.

Den ena mellanaxeln 12 uppbär ett fritt roterbart lagrat kugghjul 16 och den andra mellanaxeln 15 ett par fritt roterbart lagrade kugghjul 18, 19, av vilka kugghjulen 16, 18 gemensamt står i ingrepp med ett på en utgående axel 20 fritt roterbart lagrat kugghjul 21, medan kugghjulet 19 står i ingrepp med ett fritt roterbart lagrat kugg- hjul 22 på den utgående axeln. Axlama är anordnade i V-form för att göra det möj- ligt att med ett extra kugghjul 23 på mellanaxeln 15, vilket kugghjul ingriper med kugghjulet 11 på mellanaxeln 12, vända endera mellanaxelns rotationsriktning för backning. Det är även möjligt att vända respektive mellanaxels rotationsriktning medelst ett på en separat axel i huset lagrat kugghjul, som står i ingrepp med kugg- banoma 10 och 23. Detta ger friare val av V-form och utväxlingar och medger även att axlama läggs i samma plan. Kugghjulen 16, 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 låsbart på axeln 20 medelst en kopplingshylsa 42 som även utnyttjas för att låsa kugghjulet 21 på den utgående axeln. 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 i sin tur ger stort utväxlingssteg från mellanaxel till utgående axel. Med hjälp av en kopplingshylsa 27 kan löphjulet 22 låsas på den utgående axeln samt den ingående axeln 6 och utgående axeln 20 låsas samman för direktväxel. Samtliga dessa kopplingar saknar individuella, konventio- nella synkroniseringsanordningar. Såsom framgår av figuren är kopplingshylsoma 24, 26, 27 och 42 axiellt förskjutbart lagrade på nav 24a, 26a, 27a och 42a, som är vrid- 10 15 20 25 30 507 156 fast anordnade på respektive axel medan kopplingshylsan 25 är axiellt förskjutbart lagrad på ett nav 19a, som är utformat i ett stycke med kugghjulet 19.One intermediate shaft 12 carries a freely rotatably mounted gear 16 and the other intermediate shaft 15 a pair of freely rotatably mounted gears 18, 19, of which the gears 16, 18 jointly engage with a gear 21 freely rotatably mounted on an output shaft 20, while the gear wheel 19 engages a freely rotatably mounted gear wheel 22 on the output shaft. The shafts are arranged in a V-shape to make it possible, with an additional gear 23 on the intermediate shaft 15, which gear engages with the gear 11 on the intermediate shaft 12, to reverse either direction of rotation of the intermediate shaft for reversing. It is also possible to reverse the direction of rotation of each intermediate shaft by means of a gear mounted on a separate shaft in the housing, which engages with the gear tracks 10 and 23. This gives a freer choice of V-shape and gears and also allows the shafts to be placed in the same plan. The gears 16, 18, 19 and 23 are lockable on their shafts by means of axially displaceable coupling sleeves 24, 25 and 26. A freely rotatable gear 40 on the output shaft 20 engages with a gear web 41 machined directly in the intermediate shaft 15 and is lockable on the shaft By means of a coupling sleeve 42 which is also used to lock the gear 21 on the output shaft. By machining the gear path 41 directly in the intermediate shaft 15 and arranging the gear 40 lockably on the output shaft, the need for needle bearings on the intermediate shaft gear is eliminated, which means that this can be done with a very small diameter, which in turn gives large gear step from intermediate shaft to output shaft. By means of a coupling sleeve 27, the impeller 22 can be locked on the output shaft and the input shaft 6 and the output shaft 20 can be locked together for direct gear. All of these connections lack individual, conventional synchronizing devices. As can be seen from the clock, the coupling sleeves 24, 26, 27 and 42 are axially displaceably mounted on hubs 24a, 26a, 27a and 42a, which are rotatably mounted on each shaft while the coupling sleeve 25 is axially displaceably mounted on a hub 19a formed integrally with the gear 19.

I det visade utförandet saknar kopplingshylsoma 24, 25, 26, 27 och 42 samverkande synkroniseringsanordningar. I stället är en generellt med 30 betecknad s k central- synkronisering anordnad, vilken är av den typ som visas och beskrivs i SE-A-8700583 och som inte utgör del av föreliggande uppñnning. För närmare beskrivning av själva växlingsförloppet under utnyttjande av en centralsynkronisering hänvisas till ovannämnda skrift. Underförstått är att den här beskrivna och på bi- fogade figur visade växellådan som alternativ till centralsynkroniseringen kan vara försedd med individuella synkroniseringar av konventionellt slag för varje kopp- lingshylsa.In the embodiment shown, the coupling sleeves 24, 25, 26, 27 and 42 lack cooperating synchronizing devices. Instead, a so-called central synchronization, generally designated 30, is provided, which is of the type shown and described in SE-A-8700583 and which does not form part of the present invention. For a more detailed description of the actual switching process using a central synchronization, reference is made to the above-mentioned publication. It is understood that the gearbox described here and shown in the accompanying fi gur as an alternative to the central synchronization can be provided with individual synchronizations of a conventional type for each coupling sleeve.

I figuren visas växellådan i neutralläget med samtliga frikopplingsbara kugghjul frikopplade från sina axlar. Med heldragna pilar markeras kraftflödet från den in- gående axeln 6 till utgående axeln 20 vid köming på ettans och treans växel. Med streckade pilar markeras kraftflödet från den ingående axeln 9 till utgående axeln 20 vid köming på tvåans och fyrans växel och med punkt-streckade pilar kraftflödet vid köming på femmans och sexans växel.The figure shows the gearbox in the neutral position with all detachable gears disengaged from their axles. With solid arrows, the force fl fate is marked from the input shaft 6 to the output shaft 20 when driving on the first and third gears. Dashed arrows mark the force fl fate from the input shaft 9 to the output shaft 20 when driving on the second and fourth gears and with dot-dashed arrows force fl the fate when driving on the fifth and sixth gears.

Vid köming på ettans växel låser kopplingshylsan 24 kugghjulet 16 på mellanaxeln 12, kopplingshylsan 42 låser kugghjulet 40 på utgående axeln 20 och kopplingshyl- san 25 låser kugghjulet 18 på navet 19a till kugghjulet 19, som är låst på axeln 15 medelst kopplingshylsan 26. Löphjulets 22 kopplingshylsa 27 ligger i neutralläget, så att hjulet 22 är frikopplat. Såsom framgår av figuren överförs momentet från in- gående axeln 6, via det lästa kugghjulet 16 på mellanaxeln 12 och det frikopplade kugghjulet 21 till det låsta kugghjulet 18 på den andra mellanaxeln 15 och därifrån via kuggbanan 41 till det låsa kugghjulet 40 på utgående axeln. På tvåans växel sker drivningen från ingående axeln 9 till mellanaxelln 15, varvid kugghjulet 19 kan fri- kopplas. Även på tvåan överförs momentet via kuggkransen 41 till utgående axeln.When running on one gear, the clutch sleeve 24 locks the gear 16 on the intermediate shaft 12, the clutch sleeve 42 locks the gear 40 on the output shaft 20 and the clutch sleeve 25 locks the gear 18 on the hub 19a to the gear 19, which is locked on the shaft 15 by the coupling sleeve 26. coupling sleeve 27 is in the neutral position, so that the wheel 22 is disengaged. As can be seen from the gear, the torque is transmitted from the input shaft 6, via the locked gear 16 on the intermediate shaft 12 and the disengaged gear 21 to the locked gear 18 on the second intermediate shaft 15 and thence via the gear path 41 to the locked gear 40 on the output shaft. In the second gear, the drive takes place from the input shaft 9 to the intermediate shaft 15, whereby the gear 19 can be disengaged. Also on the second, the torque is transmitted via the gear ring 41 to the output shaft.

U! 10 15 507 156 Vid körning på treans växel överförs momentet från det medelst kopplingen 24 på axeln 12 låsta kugghjulet 16 via det frikopplade kugghjulet 21 på den utgående axeln 20, kugghjulet 18, kopplingen 25 och kugghjulet 19 till det på den utgående axeln 20 medelst kopplingen 27 låsta kugghjulet 22, varvid kugghjulets 19 koppling 26 ligger i neutralläget, så att kugghjulen 18, 19 är fritt roterbara som en enhet på axeln 15. Även på fyrans växel är kugghjulet 22 låst på axeln 20, men momentet överförs nu från axeln 15 via kugghjulet 19, som nu är låst på axeln 15.U! When driving in third gear, the torque is transmitted from the gear 16 locked by the clutch 24 on the shaft 12 via the disengaged gear 21 on the output shaft 20, the gear 18, the clutch 25 and the gear 19 to that on the output shaft 20 by the clutch 27 locked the gear 22, the gear 26 of the gear 19 being in the neutral position, so that the gears 18, 19 are freely rotatable as a unit on the shaft 15. Also in the fourth gear the gear 22 is locked on the shaft 20, but the torque is now transmitted from the shaft 15 via the gear 19, which is now locked on the shaft 15.

Genom det beskrivna arrangemanget kan det kugghjul på mellanaxeln 12 elimineras, via vilket momentet på ettans och treans växel överfördes till den utgående axeln hos den i inledningen beskrivna kända växellådan. I stället utnyttjas det tidigare endast för överföring av moment på femmans växel verksamma kugghjulet 16 även för överföring av moment på ettans och treans växel. Detta betyder inte bara besparingar i form av färre antal kugghjul, lager och kopplingsorgan, utan även att mellanaxeln 12 i kugghjulets 22 plan kan dimensioneras upp, såsom illustreras med det centrala partiet 12a med större diameter än axeln 12 i övrigt, eftersom axeln här inte behöver dimensioneras med hänsyn till navdimensionen på ett kugghjul. På detta sätt kan axelns utböjning reduceras.By means of the described arrangement, the gear on the intermediate shaft 12 can be eliminated, via which the torque of the one and third gears was transmitted to the output shaft of the known gearbox described in the introduction. Instead, the gear 16 previously active only for transmitting torque to the fifth gear is also used for transmitting torque to the first and third gears. This means not only savings in the form of fewer gears, bearings and coupling means, but also that the intermediate shaft 12 in the plane of the gear 22 can be dimensioned up, as illustrated by the central portion 12a with a larger diameter than the shaft 12 otherwise, since the shaft here does not need dimensioned with regard to the hub dimension of a gear. In this way, the deflection of the shaft can be reduced.

Claims (3)

10 15 20 25 507 156 Patentkrav10 15 20 25 507 156 Patent claims 1. Motorfordonsvåxellåda, innefattande två koncentriskt lagrade ingående axlar (6,9) anordnade att drivas växelvis, samt två av de ingående axlarna drivna mellanaxlar (12,l5), som uppvisar kugghjul (16,18,l9) i ingrepp med kugghjul (21,22) på en ut- gående axel (20), varvid åtminstone ett på vardera mellanaxeln roterbart lagrat och medelst kopplingsorgan (24,25,26) på sin axel låsbart kugghjul (16,18) står i ingrepp med ett gemensamt, på den utgående axeln fritt roterbart lagrat och medelst kopp- lingsorgan (42) på den utgående axeln låsbart kugghjul (21), som i frikopplat till- stånd är anordnat att överföra moment från den ena till den andra mellanaxeln, kännetecknad av att ett första på den ena mellanaxeln (15) lagrat och med det gemensamma kugghjulet (21) ingripande kugghjul (18) medelst kopplingsorgan (25) är låsbart för rotation tillsammans med ett andra, på samma mellanaxel fritt roterbart lagrat kugghjul (19), som medelst kopplingsorgan (26) är låsbart på axeln och står i ingrepp med ett andra på den utgående axeln (20) fritt roterbart lagrat och medelst kopplingsorgan (27) på den utgående axeln låsbart kugghjul (22).Motor vehicle gearbox, comprising two concentrically mounted input shafts (6, 9) arranged to be driven alternately, and two intermediate shafts (12, 15) driven by the input shafts, which have gears (16, 18, 19) in engagement with gears (21 , 22) on an output shaft (20), at least one gear rotatably mounted on each intermediate shaft and by means of coupling means (24, 25, 26) lockable on its shaft (16, 18) having a common, on the output shaft freely rotatably mounted and by means of coupling means (42) on the output shaft lockable gear (21), which in the disengaged state is arranged to transmit torque from one to the other intermediate shaft, characterized in that a first on one the gear shaft (15) mounted and engaging with the common gear (21) gear (18) by means of coupling means (25) is lockable for rotation together with a second gear (19) freely rotatably mounted on the same gear shaft, which by means of coupling means (26) is lockable on the shoulder and stands in the inner pp with a second on the output shaft (20) freely rotatably mounted and by means of coupling means (27) on the output shaft lockable gear (22). 2. Växellåda enligt krav 1, kännetecknad av att nämnda första och andra kugghjul (18,19) på den ena mellanaxeln (15) är låsbara för rotation tillsammans genom in- grepp mellan kopplingstånder på en på ett nav (19a) på det ena kugghjulet (19) axiellt förskjutbart men vridfast lagrad kopplingshylsa (25) och kopplingständer på det andra kugghjulet (18).Gearbox according to claim 1, characterized in that said first and second gears (18, 19) on one intermediate shaft (15) are lockable for rotation together by engagement between clutch teeth on one on a hub (19a) on one gear (19) axially displaceable but rotatably mounted coupling sleeve (25) and coupling teeth on the second gear (18). 3. Växellåda enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att den andra mellanaxeln (12) saknar kugghjul i det på den utgående axeln (20) lagrade andra kugghjulets (22) plan och i detta plan uppvisar ett parti (l2a) med större diameter än diametem hos övriga partier av den andra mellanaxeln.Gearbox according to Claim 1 or 2, characterized in that the second intermediate shaft (12) has no gears in the plane of the second gear (22) mounted on the output shaft (20) and in this plane has a portion (12a) with a larger diameter than the diameter of the other portions of the second intermediate shaft.