FI69193C - Kopplingsanordning foer riktningsomkoppling i en kugghjulsvaexel - Google Patents

Description

691 93

Kytkentälaitteisto hammaspyörävaihteiston suuntavaihdinta varten - Kopplingsanordning för riktningsomkoppling i en kugg-hjulsväxel Tämä keksintö koskee kytkentälaitteistoa hammaspyö-rävaihteiston suuntavaihdinta varten, johon vaihteistoon sisältyy tuloakseli, jonka kanssa käyttöyhteyteen on saatettavissa hammaspyörä synkronointikytkimen välityksellä tai vaih-topyörä vaihtokytkimen välityksellä, sekä nokkakytkentälai-te, jossa on ainakin yksi ohjausrata synkronointikytkimen kytkentäelimiin sekä vaihtokytkimen kytkentäelimiin yhdistettyjen seuraimien siirtämiseksi ohjatusti, jossa nokkakyt-kentälaitteessa on oma kytkentäasento käyttökytkentää ja vaihtokytkentää varten.

Tällaisia vaihteistoja voidaan käyttää maastoajoneuvoissa. Ne on ylensä varustettu vaihdekytkinosalla ja ryhmäkäyttöosalla, jolloin viimeksi mainittu voidaan kytkeä käynnin aikana tai myös kuormitettuna. Tätä varten käytetään normaalisti synkronointilaitetta. Tätä voidaan kuitenkin käyttää vain vaihdettaessa eteenpäinajoa, kun taas peruutus-vaihteen tai -vaihteiden kytkemiseksi käytetään kytkinmuhvia tila- ja kustannussyistä (vrt. US-PS 3 774 475). Koska peruutusvaihde tai -vaihteet näissä hammaspyörävaihteissa eivät ole synkronoidut, voi peruutukseen kytkettäessä ilmetä vaikeuksia, koska myös ajoneuvon seisoessa osia tuloakselis-ta voi vielä pyöriä, varsinkin jos vaihtenkytkentäosan kytkin on irroitettu tai kun pääkytkin jälleen kytketään. Tämä ilmenee erittäin haitallisena korkeissa kierrosluvuissa.

Toisaalta on kuitenkin myös tunnettua varustaa hammaspyörävaihteissa peruutusvaihde ryhmäkäyttöosassa synkro-nointilaittella (US-PS 2 772 652). Tästä tunnetusta hammas- 691 93 2 pyörävaiheesta käy ilmi se mahdollisuus, että synkronointi-laiteeseen ryhmäkäyttöosaa ja peruutusvaihdetta varten voidaan yhteisesti vaikuttaa nokkapyörän vaälityksellä.

Keksinnön tarkoituksena on kehittää edellä selotet-tua hammaspyörävaihdetta edelleen niin, että suunnanvaihto-pyörä on kytkettävissä siihen myös kun tuloakseli pyörii.

Tämä tehtävä on ratkaistu keksinnön avulla siten, että ohjausradassa on uloke tai vastaava lisäkytkentaasentoa varten hammaspyörän kytkemiseksi käyttöyhteyteen tuloakselin kanssa, joka uloke on siten sijoitettu, että hammaspyörä joutuu lyhytaikaisesti käyttöyhteyteen tuloakselin kanssa ennenkuin vaihtopyörä tulee yhteyteen tuloakselin kanssa. Tällä tavalla aikaansaadaan synkronointiteho ilman että kytkin-muhvi on varustettava erikoisella synkronointilaitteella suunnanvaihtopyörää varten. Tällä tavalla säästetään kustannuksia ja ryhmäkäyttoosa voidaan pitää rakenteeltaan suppeana. Ryhmäkäyttöosan synkronointilaitteen synkronointitehon käyttäminen hyväksi suunnanvaihtopyörää varten ei ole rajoitettu edellä esitettyyn hammaspyörävaihteeseen, vaan sitä voidaan myös käyttää muissa vaihteistoissa, esimerkiksi sellaisissa, joissa välipyörät on järjestetty menoakselille.

Patenttivatimuksessa 2 on määritelty eräs toinen keksinnölle ominainen tunnusmerkki.

Oheisessa piirustuksessa on esitetty eräs keksinnön mukainen rakenne-esimerkki, joka selitetään lähemmin seuraa-vassa. Siinä kuv. 1 esittää osaleikkausta hammapsyörävaihteistosta, kuv. 2 suunnanvaihtoakselia kuvion 1 mukaista hammaspyörä-vaihteistoa varten, myös leikattuna, kuv. 3 kuvion 1 mukaista hammaspyörävaihteistoa siihen kuuluvine kytkinlaitteineen, ja kuv. 4 nokkakytkintä kuvion 3 mukaista kytkinlaitetta varten .

3 69193

Kuvioissa 1 ja 3 on esitetty tyypillinen ryhmä-kytkinvaihde varsinkin maastoajoneuvoja varten. Vaihdeko-telo 11 on varustettu etuseinämällä 13 ja takaseinämällä 15, jolloin tuloakseli 19 on laakeroitu etuseinämään 13 ja 5 sisäseinämään 17. Akseli 19 on kiiloilla 23 yhdistetty pää-akseliin 21, joka vuorostaan johtaa pääkytkimeen, jota selvyyden vuoksi ei ole esitetty piirustuksessa, ja jota käyttää ei-esitetty polttomoottori. Pääakseli voi olla viety vielä planeettapyörästön läpi.

10 Tuloakselilla 19 on tulohammaspyörä 25, jossa on pieni hammaskehä, jonka kautta pienvaihderyhmä voidaan kytkeä, ja suuremmalla hammaskehällä varustettu tulohammaspyörä 27, jonka kautta suurvaihderyhmä voidaan kytkeä. Pienemmän tai suuremman vaihderyhmän kytkemiseksi vast, tulo-15 hammaspyörien yhdistämiseksi tuloakseliin 19 käytetään kytkintä 29, joka siis kuuluu ryhmäkäyttöosaan. Kytkimessä 29 on kaksi synkronointirengasta 31, jotka sijaitsevat synk-ronointiosan 33 eri puolilla. Viimeksi mainittu on yhdistetty napaan 35 kiiloilla 37. Toisessa synkronointiren-20 kaassa 31 on kiilahammastus 39 ja se voidaan siis yhdistää tulohammaspyörään 25, kun taas toinen synkronointirengas 31 on yhdistettävissä kiilahammastuksella 41 tulohammaspyörään 27. Jos nyt synkronointirenkaita siirretään nuolen L suuntaan, tapahtuu synkronointi takimmaisen synkronointi-25 renkaan 31 ja synkronointiosan 33 välillä sen jälkeen kun kiilahammastus 39 työntyy navan 35 kiilojen 37 päälle. Tällöin napa 35, tulohammaspyörä 25 ja takimmainen synkronointirengas ovat yhdistetyt toisiinsa siten että ne voivat pyöriä yhdessä. Tämän ansiosta on tulohammaspyörä 25 yh-30 distetty positiivisesti tuloakseliin 19.

Siirtämällä synkronointirengasta 31 vastakkaiseen suuntaan, ts. nuolen H suuntaan, tulevat ensimmäinen synkronointirengas 31 ja synkronointiosa 33 synkronoiduiksi, jolloin syntyy positiivinen tartunta tulohammaspyörän 27 35 ja navan 35 välille kun kiilahammastus 41 tarttuu napaan.

4 69193

Tuloakselille 19 on järjestetty myös suunnanvaih-topyörä 43 ja kytkin peruutusta varten on sijoitettu tulo-akselille 19 tulohammaspyörän 25 ja vaihtopyörän 43 väliin. Peruutuskytkin 45 käsittää sisärenkaan 47, joka on kiilat-5 tu tuloakselille 19. Ulkorengasta 49 voidaan siirtää aksiaalisesta sisärenkaan 47 kiiloilla 51 ja edelleen nuolen R suunnassa, jolloin se tarttuu suunnanvaihtopyörän 43 navassa oleviin hampaisiin 53.

Hammaspyörävaihteessa on vielä väliakseli 55, joka 10 on laakeroitu pyörivästi etuseinämään 13 ja sisäseinämään 17. Piirustuksessa väliakseli ei ole esitetty oikeassa asennossaan, koska tämä voisi tehdä laitteen toiminnan ymmärtämisen vaikeammaksi. Väliakselille 55 on kiinnitetty kiinteästi väliakselipyörät 57 - 63, jolloin pyörän 57 lä-15 pimitta on pienempi kuin pyörän 59 läpimitta. Myös pyörän 61 läpimitta on pienempi kuin pyörän 63 läpimitta. Kuten piirustuksesta myös ilmenee on väliakselipyörä 59 aina tarttuneena tulohammaspyörään 25, ja samoin on pyörä 63 tarttuneena tulohammaspyörään 27.

20 Kytkinakseli 65 on pyörivästi laakeroitu etuseinä mään 13 ja sisäseinämään 17. Sillä on sen mukana pyörivä suuri välipyörä 67 ja pieni välipyörä 69 ja vielä toinen välipyörä 71, jotka ovat koko ajan tarttuneina väliakseli-pyöriin 57, 59 ja 61. Lisäksi akselilla 65 on siihen kiin-25 teästi kiinnitetty menohammaspyörä 73, joka on koko ajan tarttuneena akselilla 77 olevaan hammaspyörään 75. Akseli 77 on laakeroitu sisäseinämään 17 ja väliseinämään 79, jolloin sen hammaspyörä 75 on koko ajan tarttuneena meno-hammaspyörään 81, joka vuorostaan on järjestetty kiinteäs-30 ti menoakselille 83, joka on pyörivästi laakeroitu sisä- seinämän 17 ja väliseinämän 79 väliin. Jotta positiivinen käyttöyhteys saataisiin valinnanvaraisesti aikaan hammaspyörien 67, 69, 71 ja akselin 65 välille, on akselille järjestetty ensimmäinen ja toinen kytkin 85 vast. 87, jotka 35 ovat samanlaisia kuin kytkin 45. Kummassakin kytkimessä 85 ja 87 on sisärengas 89, joka on yhdistetty kytkinakse-

II

5 69193 liin kiiloilla 91 ja 92. Kytkimen 85 ulkorengas 93 on aksiaalisesta siirrettävissä sisärenkaalla 89 ja kun sitä siirretään nuolen A suunnassa joutuvat sen sisäkiilat käyttöyhteyteen välipyörän 67 hampaiden 95 kanssa. Jos sitä-5 vastoin ulkorengasta 93 siirretään nuolen D suuntaan aikaansaadaan käyttöyhteys ulkorenkaan 93 ja välipyörän 69 hampaiden 97 välille. Samalla tavalla on ulkorengas 99 aksiaalisesti siirrettävissä kytkimen 87 sisärenkaalla 89 ja kun sitä siirretään nuolen C suuntaan saadaan käyttöyh-10 teys aikaan sen hampaiden 101 ja välipyörän 71 välillä.

Kuviosta 2 ilmenee että suunnanvaihtoakseli 103 on järjestetty pyöriväksi sisäseinämän 17 ja seinämän 105 väliin tuloakselin 19 suuntaiseksi ja sen taakse. Akseli 103 on yhdistetty kiinteästi ensimmäiseen ja toiseen ham-15 maspyörään 107 ja 109. Tällöin ensimmäinen pyörä 107 on aina tarttuneena tuloakselilla 19 olevaan suunnanvaihto-pyörään 43, kun taas toinen pyörä 109 on koko ajan tarttuneena väliakselilla 55 olevaan hammaspyörään 59.

Kytkentä eteenpäin ajoa varten saadaan aikaan ta-20 vanomaiseen tapaan. Ykkösvaihde kytketään siten että ulkorengasta 93 siirretään nuolen A suuntaan, jolloin se tarttuu välipyörän 67 hampaisiin 95, ja kytkintä 29 nuolen L suuntaan. Kakkosvaihde kytketään siten että kytkin 29 siirretään nuolen H suuntaan. On huomattava, että ensim-25 mäinen ja toinen vaihde toimivat siis välipyörän 67 kautta, kolmas ja neljäs vaihde välipyörän 71 kautta ja viides ja kuudes vaihde välipyörän 69 kautta.

Kun nyt tällaisella hammaspyörävaihteella varustettu ajoneuvo pysäytetään jarruttamalla, ei menoakseli 83 30 pyöri, jolloin ei myöskään kytkinakseli 65 enää pyöri, johtuen kytkennästä menohammaspyörän 73, hammaspyörän 75 ja menohammaspyörän 81 välillä. Vieläpä silloin kun myös pääkytkin, jota ei ole esitetty piirustuksessa, on kytketty irti, pyrkii tuloakseli vielä pyörimään ja näin tapahtuu 35 varsinkin silloin kun pääkytkin ei ole kytketty irti ja moottori vielä pyörii. Toisaalta on tavallista, että yksi 6 69193 välipyöristä 67, 69 tai 71 kytketään kytkinakseliin 65 ennenkuin peruutusvaihde kytketään päälle niin ettei myöskään kytkinakseli 65 enää pyöri. Tätä varten pysäytetään hammaspyörien 59, 109 ja 107 sekä suunnanvaihtopyörän 43 5 välinen liike. Koska kuitenkin tuloakseli 19 ainakin hitausmomenttien vuoksi vielä pyörii, pyörii myös suunnanvaihtopyörän kytkin 45 niin että kytkimen 45 suora kytkeminen nuolen R suuntaan hammastartunnan aikaansaamiseksi hampaisiin 53 aiheuttaa vaihtopyörän hampaiden 53 ja kytkimen 45 10 osumisen toisiinsa. Tämän estämiseksi siirretään kytkintä 29 joko nuolen H tai L suuntaan tuloakselin 19 pyörimisnopeuden pienentämiseksi vähitellen, jolloin tuloakselin 19 ja pysähtyneen kytkinakselin 65 välille saadaan positiivinen yhteys. Niin pian kuin tämä on saatu aikaan voidaan 15 kytkimeen 45 vaikeuksitta vaikuttaa.

Kuviosta 3 ilmenee että hammaspyörävaihde on vielä varustettu synkronointimuhvilla 108, johon kuuluu kyt-kinvarsi 110. Synkronointimuhvi ympäröi kytkintä 29. Samoin on kytkinmuhvi 111 varustettu kytkinvarrella 113 ja 20 ympäröi kytkintä 45. Kytkintanko 115 menee kytkinvarsissa 110 ja 113 olevien porausten läpi ja se on järjestetty kiinteästi vaihdekoteloon tuloakselin 19 suuntaiseksi niin, että synkronointimuhvi 108 ja kytkinmuhvia 111 voidaan helposti siirtää sen päällä. Kolmas ja neljäs kytkinmuhvi 25 111, ovat siirrettäviä toista kytkintankoa 121 pitkin, jo ka on myös kiinteästi yhdistetty vaihdekoteloon ja on kytkinakselin 65 suuntainen. Tällöin kytkinmuhvi 117 ympäröi kytkintä 85 ja kytkinmuhvi 119 kytkintä 87.

Kuviosta 3 ja varsinkin kuviosta 4 ilmenee että 30 nokkakytkin 123 on järjestetty kiertyvästi vaihteistoon kohdassa 124. Nokkakytkin 123 on varustettu ensimmäisellä uralla tai ohjausradalla 125, joka voi ohjata kytkinvarren 110 seurainta 137, kun taas kytkinvarren 113 seurain 135 siirtyy toisessa ohjausurassa 127. Ohjausurien 125 ja 127 35 ääriviivat rajoittavat nokkakytkimen 123 kiertyessä kytkimien 29 ja 45 kytkintoimintaa. Samalla tavalla nokkapyörä 7 69193 131 ohjaa kytkimien 85 ja 87 kytkintoimintaa.

Kuviosta 4 ilmenee että nokkakytkimen 123 ohjaus-radat 125 ja 127 on tehty ohjaamaan seuraimia 125 ja 137 niin että haluttu peruutuskytkentä voidaan suorittaa vai-5 keuksitta ja ennen kaikkea ilman että hampaat osuvat toisiinsa. Ohjausradan 125 ja 127 leikkauspiste viivan 1-1 kanssa osoittaa seuraimien 135 ja 137 asennon kun vaihde on aloittamassa peruutusliikettä. Ohjausratojen 125 ja 137 leikkauspiste viivan 5-5 kanssa osoittaa seuraimien 10 135 ja 137 asentoa kun tulohammaspyörä 25 on kiinteästi yhdistetty tuloakseliin, jolloin kytkin 45 ei ole yhteydessä suunnanvaihtopyörän kanssa. Ohjausratojen .25 ja 127 leikkauspiste viivan 9-9 kanssa osoittaa seuraimien 135 ja 137 asennon jossa tulohammaspyörä 27 on yhdistetty 15 tuloakselin 19 kanssa, jolloin vaihtopyörän kytkin 45 ei ole kytkettynä. Ohjausratojen 125 ja 127 leikkauspiste viivojen 3-3 ja 7-7 kanssa esittävät neutraaliasentoja. Ohjausradan 125 muodossa on riittävän suuri sivupullistu-ma 133 jotta synkronointimuhvi 108 voisi siirtää kytkintä 20 29 siten että tulohammaspyörä 27 yhdistyy hetkeksi tuloak seliin ja heti sen jälkeen irtaantuu siitä juuri ennenkuin kytkinmuhvi 111 kytkeytyy, jolloin edellä selostettu teho saadaan aikaan, ts. hampaat eivät osu toisiinsa.

Claims (2)

691 9 ^

1. Kytkentälaitteisto hammaspyörävaihteiston suunta-vaihdinta varten, johon vaihteistoon sisältyy tuloakse-li (19), jonka kanssa käyttöyhteyteen on saatettavissa hammaspyörä (25 tai 27) synkronointikytkimen (29) välityksellä tai vaihtopyörä (43) vaihtokytkimen (45) välityksellä, sekä nokkakytkentälaite (123), jossa on ainakin yksi ohjausrata (125, 127) synkronointikytkimen (29) kytkentäelimiin sekä vaihtokytkimen (45) kytkentä-elimiin yhdistettyjen seuraimien (135, 137) siirtämiseksi ohjatusti, jossa nokkakytkentälaitteessa on oma kytkentäasento käyttökytkentää ja vaihtokytkentää varten, tunnettu siitä, että ohjausradassa (125) on uloke (133) tai vastaava lisäkytkentäasentoa varten hammaspyörän (25 tai 27) kytkemiseksi käyttöyhteyteen tuloakselin (19) kanssa, joka uloke on siten sijoitettu, että hammaspyörä (25 tai 27) joutuu lyhytaikaisesti käyttöyhteyteen tuloakselin (19) kanssa ennenkuin vaihtopyörä (43) tulee yhteyteen tuloakselin (19) kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kytkentälaitteisto, tunnettu siitä, että vaihtopyörä (43) on yhdistettävissä tuloakselin (19) kanssa synkronoimat-toman kytkimen (45) välityksellä. Il