SE519741C2 - Anordning för positionering av ett kopplingsorgan - Google Patents

Description

20 25 30 519 741 2 tryckkammare är bildad mellan huvudkolven och en första ände av den första arbetscylindern. En andra tryckkammare är bildad mellan de mot varandra vettande ytorna av huvudkolven och hjälpkolven. Till den andra tryckkammaren leder ett rör för tryckluft genom hjälpkolven. En tredje tryckkammare är bildad mellan hjälpkolven och en andra ände av den första arbetscylindern.

En sàdan kolv-cylinder-anordning är relativt komplicerad med tvä stycken arbetscylindrar. Vidare erfordras en relativt komplicerad styrning av tillförseln av tryckluft för att uppná de tre positionerna.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett syfte med uppfinningen är att ästadkomma en anordning för positionering av ett kopplingsorgan i en växellåda, vilken skapar förutsättningar för en i förhållande till tidigare teknik mer kostnadseffektiv framställning. Ett ytterligare syfte är att ästadkomma en anordning som skapar förutsättningar för en snabb och av huvudkolven mellan nämnda säker förflyttning positioner. Ett ytterligare syfte är att ästadkomma en anordning som upptar en i förhållande till tidigare kända kolv-cylinder-anordningar mindre volym.

Ovanstående syften uppnàs genom att att hjälpkolven är inrättad att operativt samverka med arbetscylindern och anordnad pä en andra, motsatt sida om huvudkolven relativt nämnda första sida. Med uttrycket att kolven är inrättad att operativt samverka med cylindern avses att kolven avgränsar tvà utrymmen i arbetscylindern och att kolven är förflyttbar relativt arbetscylindern genom att man anbringar olika stora krafter pà kolvens motsatta 10 15 20 25 30 519 741 3 ytor. Kolven är med andra ord inrättad sà i arbetscylindern att en i radiell riktning yttre yta hos kolven befinner sig intill eller pá ett litet avstánd arbetscylindern för att fràn en inre mantelyta hos förflyttas utmed densamma.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar anordningen en första kanal för tryckmedel genom huset och in till ett utrymme mellan huvudkolven och hjälpkolven för förflyttning av huvudkolven relativt hjälpkolven och en andra kanal genom huset till ett utrymme pà nämnda första sida av huvudkolven, varvid den för tryckmedlet tillgängliga ytan av huvudkolven är större pá den andra sidan än pà den första sidan.

Härigenom kan exempelvis huvudkolven bringas att stanna i neutralläget vid växling fràn lág till hög genom att man anbringar tryckmedlet (tryckluft) med samma tryck pà bàda sidor av huvudkolven.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar anordningen en .regleringsinrättning, som i sin tur innefattar en pump och tre till pumpen anslutna ventiler, vilka var' och en styr luft till respektive frán en av nämnda första, andra och tredje kanaler. innefattar elektrisk elektriskt anordningen en till Företrädesvis styrenhet som är ansluten nämnda ventiler för reglering av öppning respektive stängning av dessa.

Vidare fördelaktiga utföringsformer hos och fördelar med uppfinningen framgår av den efterföljande beskrivningen och resterande patentkrav. 10 15 20 25 30 519 741 4 KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande, med hänvisning till det utförande som visas pà de bifogade ritningarna. en skuren tvärsnittsvy ett I figur 1 illustreras i kopplingsorgan i en växellåda, vilket är avsett att förflyttas med hjälp av den uppfinningsenliga anordningen.

I figur 2 illustreras i en tvärsnittsvy den uppfinningsenliga anordningen enligt ett föredraget utförande.

I figur 3 illustreras schematiskt en i positioneringsanordningen ingàende regleringsinrättning.

I figur 4 illustreras i ett blockdiagram en anordning för styrning av kopplingsorganets rörelser.

DETALJERAD BESKRIVNING AV ETT FÖREDRAGET UTFÖRANDE I figur 1 illustreras en ingàende axel l i en fördelningsväxelláda hos en anläggningsmaskin.

Fördelningsväxellädan är operativt förbunden med en huvudväxelláda via den ingàende axeln 1. Pà axeln l är ett första och ett andra kugghjul 2, 3 lagrade med rullager. Ett kopplingsorgan 4 är anordnat i ett första läge, i vilket det är i ingrepp med det första kugghjulet 2. Detta. motsvarar ett första växelläge i Genom att förflytta kopplingsorganet 4 át först ett växellådan. höger i figur l uppnàs mellanliggande neutralläge och därefter ett andra läge, i vilket det är i ingrepp med det andra kugghjulet 3. Detta andra läge motsvarar ett andra växelläge i växellådan. 10 15 20 25 30 519 741 Kopplingsorganet 4 utgörs närmare bestämt av en kopplingshylsa. Kopplingsorganet 4 är förbundet med axeln 1 via ett splinesförband och förskjutbart i axiell riktning med hjälp av en arm 10 (se figur 2).

I figur 2 illustreras en kolv-cylinder-anordning, vilken är operativt ansluten till kopplingsorganet 4 .i syfte att förflytta detta. Anordningen innefattar ett hus 5 som bildar en arbetscylinder 6 för en huvudkolv 7. En kolvstáng 8 är fast förbunden med huvudkolven 7 och sträcker sig frán en första sida 9 av densamma och ut ur huset 5. Kolvstàngen 8 är utanför huset 5 ansluten till kopplingsorganet 4 (ej visat) via armen 10. Armen 10 uppvisar närmare bestämt en gaffel (ej visad) som är anordnad i ingrepp med en urtagning 40 i kopplingshylsan 4.

Huvudkolven 7 är förskjutbart inrättad mellan tre olika positioner i arbetscylindern 6, vilka motsvarar nämnda första och andra växelläge samt neutralläget. En hjälpkolv 11 är inrättad att operativt samverka med arbetscylindern 6 och anordnad pà en andra 12, motsatt sida om huvudkolven relativt nämnda första sida 9.

Anordningen innefattar en första kanal 13 för tryckmedel genom huset och in till ett utrymme 14 mellan huvudkolven 7 och hjälpkolven 11 för förflyttning av huvudkolven relativt hjälpkolven. Nämnda första kanal 13 sträcker sig genom hjälpkolven 11 i dess avsedda rörelseriktning och mynnar i en yta hos hjälpkolven som vetter mot huvudkolven. 10 15 20 25 30 519 741 6 Hjälpkolven 11 innefattar ett parti 15 som skjuter ut fràn en sida av densamma motsatt den sida av hjälpkolven som vetter mot huvudkolven 6. Det utskjutande partiet 15 innefattar nämnda första kanal 13. Huset 5 innefattar en öppning 16, i vilken nämnda utskjutande parti 15 är förflyttbart anordnat. Hjälpkolvens 11 rörelsebana är begränsad i sàväl en fram- som àtergàende riktning av partier 19,20 av huset 5. I hjälpkolvens i figur 1 visade, àterförda läge anligger ett parti 21 av hjälpkolven mot en inre begränsningsyta 19 av arbetscylindern 6. Hjälpkolven uppvisar ett tvärs dess rörelseriktning utskjutande parti 22, vilket är avsett att anligga mot ett in i arbetscylindern utskjutande parti 20 av huset 5 dà hjälpcylindern är anordnad i sitt framförda läge.

Anordningen innefattar vidare en andra kanal 17 genom huset 5 till ett utrymme pá nämnda första sida 9 av huvudkolven 7 och en tredje kanal 18 genonx huset 5, vilken leder till ett utrymme pá en motsatt huvudkolven 7 sida av hjälpkolven 11. Den andra kanalen 17 har åtminstone partiellt ett mindre tvärsnitt än den tredje öppningen. Funktionen med en sàdan strypning förklaras nedan.

Kolvstángen 8 är försedd med tre urtagningar 27, 28, 39.

Tvá givare 29, 30 är anordnade för detektering av kolvstàngens läge med hjälp av urtagningarna 27, 28, 39.

I figur 3 illustreras en inrättning för reglering av tillförsel respektive avlägsnande av tryckmedel i form av' trycksatt luft till och fràn arbetscylindern 6 i mellan nämnda tre syfte att förflytta huvudkolven 7 positioner. Regleringsinrättningen innefattar en pump 23 10 15 20 25 30 519 741 7 och tre till pumpen anslutna ventiler 24, 25, 26, vilka var och en styr luft till respektive frän en av nämnda första 13, andra 17 och tredje 18 kanaler. Ventilerna utgörs av sä kallade on/off-ventiler.

Växlingsförfarandet kommer rnl att beskrivas i. detalj.

Växling frän làg till hög initieras dä fordonet uppnàtt en förbestämd hastighet, exempelvis 36 km/h. Hastigheten av via en detektor sätt. känns pä konventionellt Gaspädraget till motorn liksom belastningen (momentet) pá fördelningsväxellàdan kopplas ur. Det senare ástadkoms genom att fördelningsväxellàdan friläggs genom kortvarig urkoppling av en koppling i huvudväxellàdan. urkopplingen kan sträcka sig över Den kortvariga exempelvis 0.2-0.3 sekunder.

Kopplingsorganet 4 förs nu över till neutralläget. Detta ástadkoms via pàslag av den tredje ventilen 26.

Tryckluft tillförs nu genom den tredje kanalen 18.

Hjälpkolven ll och huvudkolven 7 förflyttas därmed tillsammans fram tills nämnda utskjutande parti 22 hos hjälpkolven stoppas av husdelen 20. Den andra kanalen 17 uppvisar en sádan strypning att en tillräcklig' mängd luft befinner sig i utrymmet pá en motsatt sida om huvudkolven relativt hjälpkolven. ll för att applicera ett visst mottryck pä huvudkolven 7.

Kolvstángens 8 position detekteras med hjälp av givarna 29, 30. i kolvstàngen 8 30 känner av spåren 27, 28 nätt När báda givarna 29, har kopplingsorganet 4 neutralläget. Den andra ventilen 25 bringas nu att slà till. Tryckluft tillförs därmed genom den andra kanalen 17. Genom att vid detekterat neutralläge hos kopplingsorganet slà pá den andra ventilen 25 kan 10 15 20 25 30 519 741 8 huvudkolven snabbt och effektivt stoppas tack vare areaskillnaden hos kolvytorna. Huvudkolven 7 bringas därmed att stanna i neutralläget.

För att kunna àstadkomma ett snabbt växlingsförlopp erfordras en snabb synkronisering av varvtalen pà den axeln i utgående (ej visad) Detta ingående 1 och fördelningsväxellädan. àstadkoms enligt uppfinningen genom att bromsa in en till huvudväxellädan retarder. Enligt ett ansluten alternativ/komplement huvudväxelládan ingående lamellbroms. utnyttjas en i Enligt ett ytterligare alternativ/komplement görs en nedväxling i huvudväxellädan.

Varvtalen pà den ingàende och utgående axeln känns av och när de ätminstone väsentligen överensstämmer med varandra förs kopplingsorganet över fràn. neutralläget till ingrepp med det andra kugghjulet 3. Detta àstadkoms genom tillslag av den första ventilen 24. Tryckluft tillförs därmed genom den första kanalen 13. Huvudkolven 7 förflyttas nu till sin ändposition anliggande mot en inre ändyta hos arbetscylindern 6. Detta detekteras genom att givaren 30 känner av det mellanliggande spåret 39 i kolvstángen 8. Därefter kopplas äter momentet till fördelningsväxellädan och gaspàdraget till motorn in.

Växling frän hög till lág initieras dä fordonet frán en högre hastighet retarderats till en förbestämd lägre hastighet, exempelvis 36 km/h. Gaspàdraget till motorn liksom belastningen (momentet) pà fördelningsväxellädan kopplas pà samma sätt som beskrivits ovan ur.

Kopplingsorganet 4 förflyttas till neutralläget genom att huvudkolven '7 förflyttas till sitt mellanliggande läge. Det senare àstadkoms genom påslag av den andra 10 15 20 25 519 741 9 ventilen 25. Tryckluft tillförs nu den andra kanalen 17.

Den fortfarande trycksatta hjälpkolven ll stoppar huvudkolvens 7 rörelse i neutralläget. Neutralläget detekteras genom att givarna 29, 30 känner av spåren 27, 28.

Synkronisering av varvtalen pá den ingàende 1 och utgående (ej visad) axeln i fördelningsväxellàdan sker genom accelerering av den ingående axeln. Detta àstadkoms via elektronisk insprutning av bränsle till motorn. Som ett alternativ eller komplement görs en uppväxling i huvudväxellädan.

Varvtalen pá den ingående och utgàende axeln känns av och när de åtminstone väsentligen överensstämmer med varandra förs kopplingsorganet 4 över frán neutralläget till ingrepp med det Detta àstadkoms genom fránslag av den tredje ventilen 26. första kugghjulet 2.

Huvudkolven 7 förflyttas nu till sin andra ändposition.

Detta detekteras genom att givaren 29 känner av det kolvstàngen 8. Därefter mellanliggande spáret 39 i kopplas äter momentet till fördelningsväxellädan och gaspádraget till motorn in. 26 och neutralläge samt Av tabellen nedan framgår ventilernas 24, 25, givarnas 29, 30 lägen 'vid làgväxel, högväxel.

Làgväxel Neutralläge Högväxel Magnetventil l 0 0 (25) lágväxel Magnetventil 0 1 O (26) 10 15 20 25 519 741 10 neutralläge Magnetventil 0 O 1 (24) högväxel Givare (30) O 1 1 högväxel Givare (29) 1 1 O làgväxel Vid högväxel kan magnetventilen 26 även vara tillslagen (1).

I figur 4 illustreras i ett blockdiagram en anordning för styrning av kopplingsorganets rörelser enligt de ovan beskrivna växlingsförloppen. En elektrisk styrenhet 31 är kopplad till givarna 29, 30, magnetventilerna 24, 25, 26, en detektor 32 för avkänning av fordonets hastighet, en ventil 33 för urkoppling av fordonets gaspedal, nämnda koppling 34 i huvudváxelládan, retardern 35, en inrättning 36 för reglering av bränsletillförsel till motorn, samt detektorer' 37, 38 för avkänning av den ingående 1 och utgående axelns varvtal. att hjälpkolvens rörelsebana är Med formuleringen begränsad i sàväl en fram- som átergàende riktning av partier av huset avses nämnda huspartier inbegripa även delar förbundna med huset.

Det ovan nämnda neutralläget kan innefatta ett flertal positioner.

Uppfinningen skall inte anses vara begränsad till de ovan beskrivna utföringsexemplen, utan en rad ytter- 519 741 11 ligare 'varianter' och 1nodifikationer är tänkbara inom ramen för efterföljande patentkrav.

Claims (13)

10 15 20 25 30 519 741 12 PATENTKRAV

1. Anordning för positionering av ett kopplingsorgan (4) i en växellàda i ett första växelläge, andra växelläge och ett mellanliggande neutralläge, varvid anordningen innefattar - ett hus (5) som bildar en arbetscylinder (6), - en huvudkolv (7) inrättad i arbetscylindern för att operativt samverka med denna, - en kolvstáng (8) som är fast förbunden med huvudkolven och sträcker sig fràn en första sida (9) av densamma och ut ur huset, vilken kolvstáng utanför huset är ansluten till kopplingsorganet (4), varvid huvudkolven (7) är förskjutbart inrättad mellan tre olika positioner i arbetscylindern, vilka motsvarar nämnda första och andra växelläge samt neutralläget, (11) huset, varvid hjälpkolven (ll) är inrättad att operativt - en hjälpkolv som är förskjutbart inrättad inuti samverka med arbetscylindern (6) och anordnad pä en (12), nämnda första sida (9) andra motsatt sida on: huvudkolven (7) relativt k ä n n e t e c k n a d av, att anordningen innefattar medel (29,30) för detektering av kopplingsorganets (4) läge.

2. Anordning enligt kravet l, k ä n n e t e c k n a d av, (29,30) är inrättat för detektering av kolvstàngens (8) läge. att nämnda detekteringsmedel

3. Anordning enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av, (13) för att anordningen innefattar en första kanal tryckmedel genom huset och in till ett utrymme mellan 10 15 20 25 30 519 741 13 huvudkolven (7) och hjälpkolven (ll) för förflyttning av huvudkolven relativt hjälpkolven.

4. Anordning enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a d av, (17) huset till ett utrymme pä nämnda första sida (9) av (7), och att den för tryckmedlet att anordningen innefattar en andra kanal genom huvudkolven tillgängliga ytan av huvudkolven är större pä den andra sidan (12) än pà den första sidan (9).

5. Anordning enligt nágot av de föregáende kraven, k ä n n e t e c k n a d av, att anordningen innefattar en tredje kanal (l8) för tryckmedel genom huset, vilken leder till ett utrymme pà en motsatt huvudkolven sida av hjälpkolven.

6. Anordning enligt nágot av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av, att anordningen innefattar en inrättning för reglering av tillförsel respektive avlägsnande av tryckmedel i form av trycksatt luft till och fràn arbetscylindern (6) i syfte att förflytta huvudkolven (7) mellan nämnda tre positioner.

7. Anordning enligt kraven 4, 5 och 6, k ä n n e t e c k n a d av, att regleringsinrättningen innefattar en pump (23) och (24, 25, 26), var och en styr luft till respektive frán en av nämnda (13, 17, 18). tre till pumpen anslutna ventiler vilka andra och tredje kanaler första,

8. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av, 10 15 20 25 30 519 741 14 att nämnda ventiler (24, 25, 26) utgörs av magnetventiler.

9. Anordning enligt kravet 7 eller 8, k ä n n e t e c k n a d av, (31) som är elektriskt ansluten till nämnda ventiler (24, 25, att anordningen innefattar en elektrisk styrenhet 26) för reglering av öppning respektive stängning av dessa. k ä n n e t e c k n a d (29,30) till den elektriska styrenheten (31).

10. Anordning enligt kravet 9, av, att nämnda detekteringsmedel är anslutet

11. ll. Anordning enligt nágot av de föregàende kraven, k ä n n e t e c k n a d av, (11) en fram- som àtergàende riktning av partier (19, rörelsebana är begränsad i sáväl 20) av att hjälpkolvens huset.

12. Anordning enligt nágot av de föregäende kraven, k ä n n e t e c k n a d av, att nämnda växellåda utgör en fördelningsväxellàda som är operativt förbunden med en huvudväxellàda.

13. Anordning enligt nágot av de föregäende kraven, k ä n n e t e c k n a d av, att anordningen är avsedd för en anläggningsmaskin sásom en dumper eller hjullastare