SE530447C2 - Smörjanordning, växellåda och sätt att smörja en växellåda - Google Patents

Description

5313 44? 2 fört med den kända tekniken där munstyckenas oljeflöden inte är inbördes reglerba- ra.

Enligt en utföringsform av uppfinningen innefattar styrenheten en elektronisk styrenhet. l en ytterligare utföringsform innefattar styrenheten en mekanisk styrenhet.

Vid ett sätt enligt uppfinningen att under drift smörja en växellåda av ovan an- givet slag där olja tillförs lokalt till med varandra ingripande kugghjulspari växellådan, föreslås att oljetillförseln regleras individuell till kugghjulsparen med hjälp av en styr- enhet, så att vid växling av växellådan ventilerna styrs i beroende av belastningen av kugghjulsparen.

De belastade kugghjulsparen kan fastställas genom detektering av ett växellä- ge i växellådan. Sambandet mellan ett av givare detekterat växelläge och tillhörande belastade kugghjulspar kan då vara inlagt i ett program hos en dator som styr växel- lådan och den individuella regleringen av oljetillförseln. Datorn kan inom ramen för uppfinningen dessutom vara anordnad att reglera oljetillförseln till de belastade kugg- hjulsparen i beroende av deras belastningsgrad eller överförda vridmoment. Detta kan även gälla i utföringsformen med den mekaniska styrenheten. Vridmomentet kan detekteras av olika typer av givare i växellådan eller hos andra komponenter i den kraftöverförande transmission i vilken växellådan är monterad.

Speciellt kan emellertid ventilerna regleras så att oljetillförseln tillhandahålls endast till de kugghjulspar som för tillfället är belastade genom drivande ingrepp, dvs. de kugghjulspar som verksamt överför vridmoment i växellådan.

Regleringen kan åstadkommas av en elektronisk styrenhet för oljetillförseln.

Den elektroniska styrenheten omställer då ventiler som fördelar oljetillförseln till de belastade kugghjulsparen.

Regleringen kan alternativt åstadkommas genom inställning av ett växelläge i växellådan. Vid inställningen av växelläget omställs mekaniskt ventilerna som förde- lar oljetillförseln till del belastade kugghjulsparen.

Andra särdrag och fördelar med uppfinningen framgår av patentkraven och följande beskrivning av utföringsexempel.

KORTFATTAD RITNINGSBESKRIVNING FlG. 1 visar delvis i snitt med bortbrutna delar en schematiskt framställd växel- låda försedd med en smörjanordning enligt uppfinningen; 10 15 20 25 30 530 447 3 FIG. 2 är en snittvy längs linjen 2-2 i FIG. 1; FIG. 3A, B visar schematiskt två olika lägen hos en del av en växellåda med en alternativ smörjanordning enligt uppfinningen; och Fig. 4 visar mer i detalj en del av en mekanisk styrenhet enligt uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL l den schematiska framställningen i FIG. 1 visas en del av en fordonsväxellåda 10. Växellådan 10 har ett växellådshus 12 i vilket är lagrad en huvudaxel 14, 16 och en sidoaxel 30. Ett antal kugghjul 20, 22, 24, 26 och 28 hos huvudaxeln 14, 16 står i ständigt ingrepp A, B, C, D, E med ett motsvarande antal hugghjul 32, 34, 36, 38 resp. 40 hos sidoaxeln 30. En utgående axeldel 16 av huvudaxeln 14, 16 är på ej närmare visat kant sätt via ett kopplingsorgan hos en växlingsmekanism 18 in- och urkopplingsbart förbunden med en ingående axeldel 14. Växlingsmekanismen 18 kan vidare på känt sätt även selektivt in- och urkoppla kugghjulen 20, 22, 24, 26, 28 med resp. från huvudaxeln 14, 16 för att utföra växling av växellådan 10. l det schematis- ka exemplet enligt FIG. 1 har växellådan 10 då fyra växelsteg utöver det steg där si- doaxeln inte är verksam, utan axeldelarna 14, 16 är sammankopplade och inget av kugghjulen 20-28 ståri ingrepp med axeldelarna 14, 16. I vart och ett av dessa fyra växelsteg står alltid två par av kugghjul i belastat ingrepp med varandra, dvs. ingrep- pen A+B eller A+C eller A+D eller A+E. Växellådan kan inom ramen för uppfinningen vara konfigurerad på många olika, ej visade sätt; exempelvis kan den normalt även ha en backväxel, på vilken uppfinningen likaså kan tillämpas.

Enligt uppfinningen har växellådan 10 en smörjanordning 60 för att selektivt tillföra olja till de olika med varandra ingripande kugghjulsparen i enlighet med en va- rierande belastning av dessa kugghjulspar. l de nedan beskrivna utföringsformerna tillförs olja endast till de kugghjul som för tillfället är belastade, medan övriga kugg- hjulspar inte tillförs någon olja. Uppfinningen kan dock varieras på många olika sätt inom ramen för efterföljande patentkrav. Det är exempelvis möjligt att alltid låta även de obelastade kugghjulsparen - dvs. de kugghjulspar som egentligen endast belas- tas av tomgångsfriktion - erhålla en minimal eller låg oljetillförsel. Detta gäller t.ex. i ett fall med helt eller delvis utvecklad "torrsump", där nivån av olja 56 i växellådans 10 oljetråg 54 inte alls eller endast delvis når upp till kugghjulen eller något eller någ- ra av kugghjulen. Dessutom kan särskilt i nedan beskrivna utföringsform med den elektroniska styrenheten 70 (FlG.1) oljetillförseln varieras i beroende av det överförda 10 15 20 25 30 530 447 4 vridmomentet hos de belastade kugghjulsparen genom variation av öppningsgraden hos nedan beskrivna ventiler 64. Det överförda vridmomentet kan detekteras av olika givare, såsom ej visade kraftgivare på axlar i växellådan eller andra komponenter i fordonets drivlina.

Smörjanordningen 60 matas med olja från en oljepump 50 vilken hämtar oljan från växellådans 10 oljetråg 54 via en sugledning 52. Oljepumpen 50, som på vanligt sätt kan drivas av t.ex. sidoaxeln 30, kan på känt ej visat sätt även vara anordnad att förse växlingsmekanismen 42 och kugghjulens 20-28 inre Iagringar med olja.

Smörjanordningen 60 har en tillförselledning 62 som är förbunden med pum- pens 50 trycksida och sträcker sig förbi samtliga kugghjulspar som ska tillföras olja.

Som särskilt framgår av FIG. 2, äri området för varje kugghjulspar mellan led- ningen 62 och ett sprutmunstycke 66 inkopplad en ventil 64 av t.ex. elektromagnetisk typ. Ventilen 64 förmår öppna och stänga en oljetillförsel till respektive munstycke 66 som i sin tur förmår lokalt spruta olja mot eller i närhet av respektive belastat kuggin- grepp A-E. Som antyds i FIG. 2, kan munstycket 66 exempelvis spruta oljan mot de kuggar hos i detta fall det kugghjul 28 som snart kommer in i det belastade kuggin- greppet E. * l utföringsexemplet enligt FlG. 1 och 2 styrs varje ventil 64 i via signalledningar 68 från en elektronisk styrenhet 70. Styrenheten 70 står via en signalledning 72 iför- bindelse med en signalgivare 74 som kan vara en del av en fordonsdator 76 hos det fordon i vilket växellådan 10 är monterad. Signalgivaren 74 mottar kontinuerligt in- formation från fordonsdatorn 76 som via en signalledning 79 från en eller flera läges- givare 78 i växlingsmekanismen 18 detekterar ett förhandenvarande växelläge. Da- torn 76 fastställer genom ett program vilka kuggingrepp som för tillfället är belastade vid detta växelläge och därför ska tillföras olja. Om exempelvis kuggingreppen A+E är belastade och ska tillföras olja, ser sålunda styrenheten 70 till att motsvarande par av signalledningar 68 mottar signal för att öppna motsvarande par av ventiler 64, medan övriga ventiler inte får någon signal och följaktligen hålls stängda.

Som ovan omnämnts och antyds i FIG. 1, behöver oljenivån i oljetråget 54 inte vara så hög att den kommer i kontakt med sidoaxelns 30 kugghjul. inom ramen för uppfinningen kan dock oljenivån vara så hög att den åtminstone delvis kontaktar ett eller flera av sidoaxelns 30 kugghjul, vilka då kan förses med mindre eller ingen mängd olja från smörjanordningen 60. 10 15 20 25 30 53Ü 44? 5 I FIG. 3A och B visas schematiskt en del av en växellåda 10 försedd med en alternativ, mekanisk smörjanordning enligt uppfinningen. Styrenheten 80 för ventiler- na 64 är i detta fall sammankopplad med växlingsmekanismen 18 och fungerar vid en växlingsoperation exempelvis enligt följande: Med hänvisning till den schematiska framställningen i FIG. 3A påverkas väx- lingsmekanismen 18 t.ex. genom en Växelspak 82 via en länk 84 och en växlingsarm 86 som med en växlingsgaffel 88 överför en kopplingshylsa 86 från läget i FIG. 3A till läget i FIG. 3B. Därigenom växlas växellådan 10, så att vridmomentet från sidoaxeln 30 till huvudaxeldelen 16 överförs från det vänstra till det högra kugghjulsparet i FIG. 3A och B. Styrenheten 80, som är mekaniskt förbunden med varje ventil 64 (endast två visas i FIG. 3A och B), omställer samtidigt varje ventil 64 så att oljetillförseln flyt- tas till respektive munstycke 66 som förmår fördela oljeflöde till det kugghjulspar som nu är belastat av vridmoment.

På ej visat sätt kan övriga växlingsarmar i växellådan 10 på motsvarande sätt vara förbundna med styrenheten 80 som omställer andra ventiler, vilka i sin tur förser andra belastade kugghjulspar med olja när motsvarande växlingsgafflar överför tillfö- rande andra kopplingshylsor till andra växellägen i växellådan, så att samtliga kuggingrepp tillförs olja när de är belastade.

I FIG. 4 illustreras principiellt hur en del av en styrenhet 90 då kan vara kon- struerad. Tillförselledningen 62 kan liksom tidigare anses vara av typ "common rail", men i detta fall med förskjutbara ventiler 64, 64' av digital TILUFRÅN-typ. Munstyck- ena 66 är eventuellt utfomtade med inbördes olika stora strömningstvärsnitt och spridningsvinklar för att efter behov dosera respektive olika stora oljeflöden på re- spektive olika stora avstånd till kugghjulen. Som framgår av FIG. 4 kan tryck- och dragstänger 92 och 94 hos styrenheten 90 antingen omställa en separat ventil 64 el- ler ett par ventiler 64', 64' sammankopplade med en länk 96. På ej visat sätt kan dessa ventiler 64, 64* alternativt även omställas med andra ställdon, t.ex. elektro- magnetiska, hydrauliska eller pneumatiska, via en elektronisk styrenhet, såsom den i FIG. 1 visade styrenheten 70.

I utföringsexemplen ovan är anordnad en separat ventil 64 för varje munstycke 66. Det är emellertid även möjligt att låta den för varje munstycke anordnade ventilen vara en enda gemensam ventil eller ett fåtal gemensamma ventiler för samtliga re- spektive flera munstycken (ej visat). 5313 44? 6 Ovan detaljerade beskrivning är i första hand avsedd att underlätta förståelsen och några begränsningar av uppfinningen ska inte uttolkas därifrån. De modifikatio- ner som blir uppenbara för en fackman vid genomgång av beskrivningen kan genom- föras utan avvikelse från uppfinningstanken eller omfånget av efterföljande patent- krav.

Claims (9)

10 15 20 25 30 ESÜ 44? PATENTKRAV

1. Smörjanordning (60) för en växellåda (10) innefattande en huvudaxel (14, 16), en sidoaxel (30) och ett antal kugghjul (20, 22, 24, 26, 28) hos huvudaxeln (14, 16) i ständigt ingrepp (A, B, C, D, E) med ett motsvarande antal kugghjul (32, 34, 36, 38, 40) hos sidoaxeln (30), vilken smörjanordning innefattar ett flertal munstycken (66) för lokal oljetíllförsel genom en oljepump (50) från en oljekälla (54) till med varandra ingripande kugghjulspar i växellådan, k ä n n e t e c k n a d av en för varje mun- stycke (66) anordnad styrbar ventil (64) för att under drift med hjälp av en styren het (70, 80, 90) vid växling av växellådan (10) styra ventllerna (64) och reglera oljetillför- seln individuellt till kugghjulsparen i beroende av deras belastning.

2. Smörjanordning enligt krav 1, varvid nämnda styrenhet innefattar en elektro- nisk styrenhet (70).

3. Smörjanordning enligt krav 2, varvid nämnda styrenhet innefattar en mekanisk styrenhet (80, 90).

4. Växellåda ( 10) försedd med en smörjanordning (60) enligt något av föregåen- de krav.

5. Sätt att under drift smörja en växellåda innefattande en huvudaxel (14, 16), en sidoaxel (30) och ett antal kugghjul (20, 22, 24, 26, 28) hos huvudaxeln ( 14, 16) i ständigt ingrepp (A, B, C, D, E) med ett motsvarande antal kugghjul (32, 34, 36, 38, 40) hos sidoaxeln (30), innefattande lokal oljetillförsel genom en oljepump (50) från en oljekälla (54) via ett flertal munstycken (66) till med varandra ingripande kugghjulspar i växellådan, kännetecknat av individuell reglering av oljetillförseln till kugghjulsparen med hjälp av en styr- enhet (70, 80, 90), så att vid växling av växellådan (10) ventilerna (64) styrs i beroen- de av belastningen av kugghjulsparen.

6. Sätt enligt krav 5, innefattande reglering av oljetillförseln så att endast de kugghjulspar som för tillfället är belastade genom drivande ingrepp får oljetillförsel.

7. Sätt enligt krav 6, innefattande fastställning av belastade kugghjulspar genom detektering av ett växelläge i växellådan.

8. Sätt enligt något av krav 5-7, innefattande åstadkommande av regleringen ge- nom en elektronisk styrenhet (70) för oljetillförseln. 5313 44? 8

9. Sätt enligt något av krav 5 och 8, innefattande åstadkommande av regleringen genom instäl|ning av ett växelläge i växellådan.