FI97748C - Moottoriajoneuvovoimansiirto - Google Patents

Description

97748

Moottor ia j oneuvovo imans i irto Motorfordonstransmission 5 Tämä keksintö koskee voimansiirtoa moottoriajoneuvoja, erityisesti maatalous- tai hyötyajoneuvoja varten, joka käsittää useita voimansiirtoyksikköjä, jotka valinnan mukaan voidaan yhdistää moduulimaisesti.

10 Työajoneuvoissa, kuten maatalous- ja hyötyajoneuvoissa käytetään yleensä voimansiirtoja, joissa on lukuisia vaihteita. Todellinen ja tarvittava välityssuhteiden lukumäärä vaihtelee käyttötapauksen mukaan.

15 Erikoista käyttötapausta varten tarkoitettujen voimansiir tojen valmistuskappalemäärät voivat olla suhteellisen pieniä. Pienten sarjojen suunnittelu ja valmistaminen on kuitenkin kallista. Tästä syystä pyritään muodostamaan voimansiirto rakenteeltaan moduulimaiseksi niin, että 20 erilaisia voimansiirtokomponentteja voidaan yhdistää eri tavalla erityisten vaatimuksien täyttämiseksi.

Patenttijulkaisussa DE-A-31 37 805 vaaditaan moduulimaista voimansiirtorakennetta yksinkertaisempien ja teknisesti 25 vaativampien voimansiirtoyhdistelmien kokoamiseksi suhteel lisen pienestä rakenteeltaan samantyyppisten yksittäiskom-ponenttien lukumäärästä. Tähän päämäärään liittyviin rakenteellisiin vaikeuksiin ei kuitenkaan puututa.

30 Tämän keksinnön tehtävänä on saada aikaan moduulimaisesti koottava moottoriajoneuvovoimansiirto, joka mahdollistaa useiden erilaisten voimansiirtorakenteiden yksinkertaisen kokoamisen useista voimansiirtoyksiköistä.

35 Tämä tehtävä ratkaistaan patenttivaatimuksen 1 lajimääri-telmän pohjalta sen tunnusmerkkien avulla. Keksinnön muut edulliset rakenteet ja edelleenkehitetyt rakennemuodot 2 97748 ilmenevät alivaatimuksista.

Voimansiirtoyksikköinä voivat tulla kysymykseen esimerkiksi i ajovaihteistomoduuli, yksi tai useampi ryhmävaihteistomo-5 duuli, ryömimisvaihteistomoduuli, etupyörävetova ihteisto-moduuli ja kuormavaihteistomoduuli. Näitä voidaan valinnan mukaan koota yhteen erilaisiksi yhdistelmiksi erilaisten välitysedellytyksien aikaansaamiseksi erilaisia käyttötapauksia varten. Voimansiirtoyksiköistä koottu kokonaisvoi-10 mansiirto voidaan esimerkiksi sovittaa käyttömoottorin ja ajoneuvon akselitasauspyörästön väliin.

Yksittäiset voimansiirtoyksiköt ovat muodostetut rakenteeltaan pääasiassa hatunmuotoisiksi. Ne ovat yhdeltä kotelo-15 puolelta varustetut pohjalaipalla, johon liittyy enemmän tai vähemmän suljettu sivuseinämä, jonka avulla voiman-siirtohammastukset ovat suojatut ja joka kerää talteen voimansiirtoöljyn. Pohjalaippaa vastapäätä olevalla voiman-siirtomoduulipuolella sijaitsee koteloaukko, joka voidaan 20 sulkea ulospäin vieressä olevan voimansiirtokotelon pohja-laipan avulla. Ainakin yksi voimansiirtoyksikkö käsittää yhden tai useamman voimansiirtoakselin, jotka yhdestä päästään ovat laakeroidut kyseisen voimansiirtokotelon pohjalaippaan ja toisesta päästään vapaasti ulottuvat 25 voimansiirtokotelon koteloaukkoon. Voimansiirtoakseleiden järjestely ja laakerointi suoritetaan siten, että muodostuu voimansiirtokotelosta, kyseisistä voimansiirtoakseleista sekä mahdollisesti muista komponenteista koostuva esiasennettava voimansiirtoyksikkö. Vapaasti voimansiirtokotelon 30 koteloaukkoon ulottuvat voimansiirtoakseleiden päät tukeutuvat yhdistämisen jälkeen vierekkäisen voimansiirtoyksikön kanssa pohjalaippaan tai vierekkäisen voimansiirtoyksikön sopivaan kiinnittimeen. Vierekkäisen voimansiirtokotelon pohja-alue toimii tällöin samanaikaisesti kansilaippana 35 voimansiirtokoteloa varten.

Voimansiirron moduulimainen rakenne, jossa kukin akseli :H : ltf>t «III lii Mt > 3 97748 vast, kukin akseliosa liittyy vain yhteen rakenteeltaan haturunuotoiseksi (tai kupinmuotoiseksi) muodostettuun voimansiirtokoteloon mahdollistaa akseleiden täydellisen esiasennuksen yhdessä kyseisten hammaspyörien, kytkimien, 5 laakereiden, tiivisteiden ja vastaavien kanssa voimansiir-tokotelon ulkopuolella. Esimerkiksi vaihteistohammaspyörien (esimerkiksi synkronointipyörien) välttämättömät aksiaali-välykset voidaan täten helposti säätää ja tarkistaa. Vasta akseleiden esiasennuksen jälkeen ne sijoitetaan yhdestä 10 päästään yhdeltä sivulta avoimen voimansiirtokotelon sisään. Voimansiirtokoteloa täydennetään tämän jälkeen kytkentäyksikköjä (esimerkiksi synkronointiyksikköjä) varten tarkoitetulla kytkennällä ja on lopuksi käytettävissä yhteenliittämistä varten toisen esiasennetun voimansiir-15 toyksikön kanssa. Yhteenliittämisen yhteydessä sovitetaan koteloaukon suuntaan tai koteloaukon läpi ulottuvat akselin päät laakerikohtiin, jotka on muodostettu vierekkäisen voimansiirtokotelon pohjalaippaan sen ulkopuolelta käsin.

20 Vapaasti voimansiirtokoteloaukkoon ulottuva akselin pää voi olla välittömästi tuettu vierekkäisen voimansiirtoyksikön pohjalaipassa olevan laakerikohdan avulla. Monessa tapauksessa on kuitenkin edullista, että kaksi vierekkäistä voimansiirtoyksikköä sijoitetaan niin, että ainakin kaksi 25 niiden akselia ovat sama-akselisia keskenään. Nämä kaksi voimansiirtoyksikköä toisistaan erottava pohjalaippa on varustettu aukolla, jonka läpi yksi akseleista ulottuu ja johon tämä akseli on laakeroitu. Tämän akselin vapaa pää kannattaa konsentrista laakerikohtaa, jonka tehtävänä on 30 vastaanottaa toisen akselin pää. Laakerikohta voi joko käsittää kiilahammastuksen, jonka avulla voidaan saada aikaan muotovastaava yhteys akseleiden välillä, tai se voi olla muodostettu rakenteeltaan tappilaakeriksi, esimerkiksi neulalaakeriksi, joka sallii akseleiden kiertymisen tois-35 tensa suhteen. Tappilaakeroinnin yhteydessä käytetään sopivimmin kytkintä, jonka avulla nämä kaksi akselia voidaan valinnan mukaan kiertymättömästi yhdistää keske- 4 97748 nään, jonka avulla monessa tapauksessa voidaan saada aikaan ylimääräinen vaihde.

Yksi hatunmuotoisista voimansiirtoyksiköistä on sopivimmin 5 ajovaihteistomoduuli, jonka pohjalaippaan on laakeroitu tuloakseli, jossa on ainakin kaksi kytkentäyksikköjen avulla päällekytkettävää irtopyörää, sekä kiintopyöräakse-li, jossa on ainakin kaksi irtopyörien kanssa hammasyh-teydessä olevaa kiintopyörää. Kiintopyöräakseli kannattaa 10 toisen, vapaan päänsä yhteydessä toista kiintopyörää, joka on hammasyhteydessä vierekkäisen voimansiirtoyksikön tulohammaspyörän kanssa. Sen jälkeen kun ajovaihteistomoduuli on asennettu vierekkäiseen voimansiirtoyksikköön (esimerkiksi ryhmävaihteistomoduuliin) tukeutuvat tuloakse-15 Iin ja kiintopyöräakselin toiset päät vierekkäisen voimansiirtoyksikön pohjalaippaan vast, sopivaan kiinnittimeen. Ajovaihteistomoduulin tuloakselin vapaa pää on tarkoituksenmukaisesti pyörivästi laakeroitu vierekkäisen voimansiirtoyksikön yhden akselin pään koverrukseen. Lisäksi 20 voidaan nämä kaksi akselia yhdistää kierttymättömästi keskenään päällekytkettävän kytkentähammastuksen avulla. Tämäntyyppisen ajovaihteistomoduulin avulla voidaan toteuttaa 3 vaihdetta eteenpäin. Tässä yhteydessä voidaan säästyä kolmatta vaihdetta varten tarvittavasta tavanomaisesta 25 irtopyörästä koska ylimääräinen kiintopyöräakselin kiinto- pyörä on välittömässä hammasyhteydessä vierekkäisen voimansiirtoyksikön voimansiirtoakselille sijoitetun tulohammaspyörän kanssa.

30 Ajovaihteistomoduulin erään sopivan rakennemuodon mukaan kannattaa tuloakseli kolmatta kytkentäyksikön avulla päällekytkettävää irtopyörää ja kiintopyöräakseli kolmatta kiintopyörää ja kolmas irtopyörä ja kolmas kiintopyörä ovat keskenään yhteydessä ajovaihteistokoteloon pyörivästi 35 laakeroidun kääntöpyörän kautta. Tämän avulla toteutetaan peruutusvaihde. Ajovaihteistomoduuli on sopivimmin sijoitettu voimansiirtolinjan alkupäähän niin, että kytkentäkoh- <i · M-h a.u> hua . i 5 97748 ta peruutusvaihdetta varten sijaitsee voimansiirtolinjan alkupäässä. Tämän avulla voidaan kytkentätyötä (esimerkiksi synkronointityötä) pitää hyvin pienenä peruutusajosta kytkettäessä ensimmäiselle vaihteelle eteenpäin tai päin-5 vastoin koska tässä yhteydessä on hallittava vain kytkinna-van hitausmassat yhdessä kyseisten lamellien kanssa sekä ajovaihteistomoduulin tuloakseli. Tämä mahdollistaa ajosuunnan nopean muuttamisen ajoneuvon vielä liikkuessa ilman että vaihtokytkennän yhteydessä käytettävää kytkentäkohtaa 10 rasitetaan liikaa.

Keksinnön erään toisen rakennemuodon mukaan on yksi hatun-muotoisista voimansiirtoyksiköistä ryhmävaihteistomoduuli, jonka pohjalaippaan on laakeroitu ainakin yksi kiintopyörä-15 akseli ja ainakin yksi irtopyöräakseli, jotka kannattavat toisiinsa liittyviä kiintopyörä- ja irtopyöräpareja, jolloin irtopyörät voidaan yhdistää kiertymättömästi irto-pyöräakseliin kytkentäyksikköjen avulla.

20 Eräs toinen hatunmuotöinen voimansiirtoyksikkö on sopivim-min muodostettu rakenteeltaan välivaihteistomoduuliksi, joka esimerkiksi voidaan sovittaa ajovaihteistomoduulin ja ryhmävaihteistomoduulin väliin. Välivaihteiston kohdalla on kyseessä esimerkiksi toinen ryhmävaihteistomoduuli, jonka 25 avulla kytkettävien ryhmien lukumäärää voidaan kasvattaa.

Myös välivaihteistokoteloon on sijoitettu kiintopyöräakseli ja irtopyöräakseli, jotka kannattavat toisiinsa liittyviä kiintopyörä- ja irtopyöräpareja, jolloin irtopyörät voidaan yhdistää kiertymättömästi irtopyöräakseliin kytkentäyksik-30 köjen avulla. Kummatkin akselit ovat kulloinkin ensimmäisestä päästään laakeroidut välivaihteistokotelon pohjalaippaan ja ulottuvat kulloinkin toisesta päästään vapaasti välivaihteistokotelon pohjalaippaa vastapäätä sijaitsevaan aukkoon. Kiintopyöräakseli toimii välivaihteistomoduulin 35 tuloakselina ja on tarkoituksenmukaisesti kiertymättömästi yhdistetty perään sijoitetun ryhmävaihteistomoduulin kiintopyöräakseliin. Lisäksi on irtopyöräakseli sopivimmin 6 97748 kiertymättösti yhdistetty perään sijoitetun ryhmävaihteis-tomoduulin irtopyöräakseliin. Akseleiden yhdistäminen voi tapahtua kytkentähammastuksien avulla (kuv. 2).

5 Ryhmävaihteistomoduulin (ja vastaavalla tavalla myös välivaihteistomoduulin) välityssuhteiden muuttamiseksi voidaan toisaalta kiintopyöräakseli ja toisaalta irtopyörä-akselin irtopyörät yksinkertaisella tavalla vaihtaa toiseen kiintopyöräakseliin vast, toisiin irtopyöriin. Tällöin ei 10 tarvitse muuttaa ryhmävaihteistokoteloa, kytkentälaitteiden sijaintia ja vierekkäisiä vaihteistokoteloita. Tästä syystä voidaan kustannuksiltaan edullisesti valmistaa eri välitys-suhteet omaavia ryhmävaihteistoja käyttämällä suurimmaksi osaksi samoja rakenneosia.

15

Kokoamisen yhteydessä voidaan aluksi valittu kiintopyöräakseli ja kaikkia käyttötarkoituksia varten samantyyppinen irtopyöräakseli asentaa ryhmävaihteistomoduulin avoimelta puolelta liittyvän vaihteistokotelon, esimerkiksi tasaus-20 pyörästökotelon laakerikohtiin. Tämän jälkeen valitaan irtopyörät ja kytkentäyksiköt ja asennetaan irtopyöräakse-lille. Seuraavaksi hatunmuotoinen ryhmävaihteistokotelo käännetään ylösalaisin akseleiden päälle niin, että ryhmä-vaihteistokotelon pohjalaipassa olevat laakerikohdat 25 vastaanottavat akseleiden ensimmäiset päät. Lopuksi ryhmä-• vaihteistokotelon avoimella puolella oleva laippa kiinnite tään tasauspyörästökoteloon.

Ajovaihteistokotelon avoin sivu liittyy sopivimmin ryhmä-30 vaihteistokotelon pohjalaipan ulkopintaan. Lisäksi on ajovaihteistomoduulin kiintopyöräakselin yksi kiintopyörä hammasyhteydessä ryhmävaihteistomoduulin kiintopyöräakselin yhden kiintopyörän kanssa. Tämän avulla voidaan, kuten jo aiemmin on mainittu, säästyä yhdestä hammaspyörästä kolmat-35 ta vaihdetta varten. Ryhmävaihteistomoduulin kiintopyöräakseli ulottuu tarkoituksenmukaisesti ryhmävaihteistomoduulin sisään sen pohjalaipassa olevan aukon kautta.

7 97748

Keksinnön erään toisen rakennemuodon mukaan ryhmävaihteis-tomoduulin (tai välivaihteistomoduulin) kiintopyöräakselin yksi kiintopyörä toimii tulohammaspyöränä ja on toisaalta hammasyhteydessä ajovaihteistomoduulin kiintopyöräakselin 5 toisen kiintopyörän ja toisaalta ryhmävaihteistomoduulin irtopyöräakselin yhden irtopyörän kanssa. Tulohammaspyöräl-lä on siis kaksi tehtävää: ensimmäiseksi se on ajovaihteistomoduulin toiminnallinen osa siten, että se vastaanottaa ajovaihteistomoduulin kiintopyöräakselista tulevan voima-10 virran, ja toiseksi se on ryhmävaihteistomoduulin osa ja vaikuttaa kytkentäkohdan avulla kytkettävään irtopyörään. Yksi hammaspyörä voi siis jäädä pois tavanomaiseen voimansiirtoon verrattuna.

15 Keksinnön erään sopivan rakennemuodon mukaan voidaan irtopyöräakselille laakeroitu irtopyörä, joka on hammasyhteydessä kiintopyöräakselin hammaspyörän kanssa, vaihtaa toiseen irtopyörään, jolla tosin on sama halkaisija mutta jonka hammasluku kuitenkin on erilainen. Tämä ratkaisu 20 mahdollistaa sen, että esimerkiksi kuvioiden 3 tai 4 mukaisten voimansiirtojen yhteydessä ryhmillä E ja D on eri välityssuhteet akselivälin ollessa sama vaikka hammaspyörät G5F ja G3D hammasgeometrialtaan vastaavat toisiaan. Tämän vuoksi voidaan ryhmävaihteistomoduuli myös ilman pyörien 25 vaihtamista välittömästi laipoin kiinnittää ajovaihteisto-moduuliin välivaihteistomoduulin sijasta.

Erilainen hammasluku, kuten edellä esitetyssä tapauksessa muutoin toisiaan vastaavien hammaspyörien ja samana pysyvän 30 akselivälin yhteydessä, voidaan saavuttaa profiilinsiirto-periaatteen avulla, joka mahdollistaa sen, että saman perushammaspyörän kanssa hammasyhteydessä olevan hammaspyörän hammaslukua voidaan tietyissä rajoissa suurentaa tai pienentää optimaalisen hammasluvun suhteen. Perushammas-35 pyörän kanssa voi esimerkiksi olla yhteydessä kaksi erilaista hammaspyörää, joiden hammasluvut poikkeavat toisistaan esimerkiksi 3-4 hampaan verran.

8 97748

Toinen hatunmuotoinen vo imans i irtoyks ikkö on sopivimmin muodostettu rakenteeltaan ryömimisvaihteistomoduuliksi, joka esimerkiksi voidaan sovittaa ajovaihteistokotelon ja ryhmävaihteistokotelon väliin. Ryömimisvaihteistokoteloon 5 on sijoitettu ryömimisvaihdetuloakseli ja sivuakseli, jotka kulloinkin ensimmäisestä päästään ovat laakeroidut ryömi-misvaihteistomoduulin pohjalaippaan ja kulloinkin toisesta päästään ulottuvat vapaasti ryömimisvaihteistokotelon pohjalaippaa vastapäätä olevaan aukkoon. Ryömimisvaihdetu-10 loakselille sijoitettu kiintopyörä on hammasyhteydessä sivuakselin suhteellisen suuren kiintopyörän kanssa, ja sivuakselin suhteellisen pieni kiintopyörä on hammasyhteydessä sama-akselisesti ryömimisvaihdetuloakselin kanssa laakeroidun irtopyörän kanssa. Lisäksi voidaan ryömimis-15 vaihdetuloakseli tai irtopyörä valinnan mukaan saattaa kiertymättömästi yhteyteen perään sijoitetun ryhmävaihteis-tomoduulin kiintopyöräakselin kanssa (kuv. 3).

Ryömimisvaihdetuloakselin toinen pää on sopivimmin pyöri-20 västi laakeroitu perään sijoitetun ryhmävaihteistomoduulin kiintopyöräakselin koverrukseen. Lisäksi on edullista kun kiertymättömästi perään sijoitetun ryhmävaihteistomoduulin kiintopyöräakselin kanssa yhdistetylle akseliosalle on sijoitettu kytkentälaite, esimerkiksi kytkentämuhvi, joka 25 kytkee ryhmävaihteistomoduulin kiintopyöräakselin valinnan mukaan yhteen kiertymättömästi ryömimisvaihdetuloakselille sijoitetun kytkentäkappaleen tai irtopyörän kanssa.

Eräässä keksinnön rakennemuodossa, joka mahdollistaa hyvin 30 kompaktin rakenteen, on ryömimisvaihdetuloakselin vapaan toisen pää yhteyteen pyörivästi laakeroitu sen kanssa sama-akselinen ontto akseliosa, joka kiilahammastuksen avulla voidaan kiertymättömästi yhdistää perään sijoitetun ryhmävaihteistomoduulin kiintopyöräakselin kanssa. Ontto akse-35 liosa kannattaa keskiosastaan kiertymätöntä hammaspyörää, jommankumman päänsä yhteydessä hammastusta, joka on yhteydessä aksiaalisuunnassa siirrettävän kytkentälaitteen 9 97748 (kytkentämuhvin) kanssa, ja toisen päänsä yhteydessä pyörivää irtopyörää, joka on hammasyhteydessä sivuakselin kiintopyörän kanssa. Lisäksi on kytkentälaitteeseen yhdistetty ainakin yksi kytkentätappi, joka ulottuu kiertymättö-5 mässa hammaspyörässä olevan loven läpi ja kytkentälaitetta siirtämällä valinnan mukaan voidaan viedä sisään pyörivän irtopyörän koverrukseen niin, että irtopyörä lukittuu ryhmävaihteistomoduulin kiintopyöräakselin suhteen.

10 Tämä rakenne on erityisen edullinen koska saman toiminnon toteuttamiseksi ilman kytkentätappikytkennän apua tarvittaisiin ylimääräistä tilaa, ylimääräisiä välipyöriä ja ylimääräistä kytkentäkohtaa. Tappikytkentä mahdollistaa tästä syystä hyvin kompaktin rakenteen.

15

Kytkentälaitteen avulla voidaan ryömimisvaihdetuloakselin kiertymätön kytkentähammastus sopivimmin yhdistää kierty-mättömästi perään sijoitetun ryhmävaihteistomoduulin kiintopyöräakselin kanssa. Kytkentälaitteen (kytkentämuh-20 vin) avulla voidaan täten valinnan mukaan joko ryömimis-vaihdetuloakseli välittömästi yhdistää onton akselin ja siten perään sijoitetun ryhmävaihteistomoduulin kiintopyöräakselin kanssa (ryömimisvaihteistomoduuli on toimimaton) , tai kytkentätapit voidaan kytkentälaitteen avulla 25 viedä sisään irtopyörän koverruksiin, jonka avulla irtopyörä on lukittu ontolle akselille (ryömimisvaihde on kytketty päälle).

Kuten jo välivaihteiston yhteydessä on esitetty voi myös 30 ryömimisvaihdetuloakseli kannattaa lisäkiintopyörää, joka toimii tulohammaspyöränä ja on hammasyhteydessä ajovaih-teistomoduulin kiintopyöräakselin lisäkiintopyörän kanssa.

Myös tämän ratkaisun yhteydessä täyttää tulohammaspyörä jo selitetyt tehtävät.

35

Ryhmävaihteistomoduulin kahden portaan sisällyttämiseksi ryömimisvaihteistokoteloon käytetään ryömimisvaihteistomo- 10 97748 duulissa irtopyöräakselia, jonka kytkentälaitteen avulla kytkettävät kaksi irtopyörää ovat hammasyhteydessä ryömi-misvaihdetuloakselin tulohammaspyörän vast, onton akselin kiertymättömän hammaspyörän kanssa (kuv. 4). Tällöin ovat 5 ryömimisvaihteistomoduulin irtopyöräakseli ja ryömimisvaih-teistomoduulin perään sijoitetun ryhmävaihteistomoduulin irtopyöräakseli sopivimmin kiertymättömästi yhdistetyt keskenään. Lisäksi on tarkoituksenmukaista, että toisaalta irtopyörä, joka on laakeroitu ryömimisvaihteistomoduulin 10 irtopyöräakseli lie ja on hammasyhteydessä ryömimisvaihteis tomoduulin tulohammaspyörän kanssa, ja toisaalta irtopyörä, joka on laakeroitu ryömimisvaihteistomoduulin perään sijoitetun ryhmävaihteistomoduulin irtopyöräakselille ja joka on hammasyhteydessä tulohammaspyöränä käytettävän, 15 ryhmävaihteistomoduulin kiintopyöräakselille laakeroidun kiintopyörän kanssa, ovat saman halkaisijan mutta eri hammasluvun omaavia hammaspyöriä. Edellä esitettyä profii-linsiirtoperiaatetta voidaan siis käyttää myös tämän ratkaisun yhteydessä.

20

Keksinnön erään toisen rakennemuodon mukaan on yksi voiman-siirtoyksikkö muodostettu rakenteeltaan etupyörävetovaih-teistomoduuliksi, jonka etupyörävetovaihteistokotelo alta voidaan kiinnittää ryhmävaihteistokoteloon sen vaippaosaan, 25 jolloin etupyörävetovaihteistomoduulin tulohammastus on yhteydessä ryhmävaihteistomoduulin irtopyöräakselille muodostetun hammastuksen kanssa. Etupyörä vaihteistokot eloon on tarkoituksenmukaisesti laakeroitu ulostuloakseli, joka kytkimen avulla voidaan kytkeä yhteen ulostuloakselille 30 laakeroidun irtopyörän kanssa. Etupyörävetovaihteistokote- loon laakeroidulle sivuakselille on pyörivästi laakeroitu kahdella hammastuksella varustettu hammaspyörä, jonka ensimmäinen hammastus muodostaa etupyörävetovaihteistomoduulin tulohammastuksen ja jonka toinen hammastus on 35 hammasyhteydessä irtopyörän kanssa.

Tämä rakenne mahdollistaa hyvin yksinkertaisen välityssuh- 11 97748 teen muuttamisen, joka esimerkiksi tulee välttämättömäksi kun ajoneuvon etupyörät vaihdetaan toisen halkaisijan omaaviin etupyöriin. Tässä tapauksessa on vaihdettava vain irtopyörä sekä kahdella hammastuksella varustettu ham-5 maspyörä, jotka ovat laakeroidut etupyörävetovaihteis-tokoteloon.

Ryhmävaihteistomoduulin irtopyöräakseliin on kiinnitetty hammaspyörä, joka sopii käyttöhammaspyöräksi etupyöräveto-10 vaihteistomoduulia varten. Hammaspyörää käytetään sopivim- min samanaikaisesti pysäköintilukituksen päällekytkemisek-si. Pysäköintilukituksen avulla voidaan siis katkaista ajoneuvon takapyöriin menevä käyttövoima. Jos etupyöräveto on kytketty päälle toimii pysäköintilukitus sekä etu- että 15 myös takapyöriin.

Keksinnön mukaisena lisävoimansiirtoyksikkönä käytetään esivaihdetta, jossa on ryhmävaihteistokotelon sisään kiinnitettävä esivaihdekotelo. Esivaihdekotelo voi olla 20 kiinnitetty tasauspyörästökotelon ulkopuolelle ja ulottua ryhmävaihteistokotelon sisään. Esivaihdekoteloon on sijoitettu kaksi akselia hammaspyörien pyöriväksi vastaanottamiseksi. Esivaihteen tulohammastus on hammasyhteydessä ryhmävaihteistomoduulin kiintopyöräakselin kiintopyörän 25 kanssa. Edelleen on esivaihteen menohammastus hammasyh teydessä ryhmävaihteistomoduulin irtopyöräakselin irto-pyörän kanssa.

Esivaihteen kumpikin akseli vastaanottaa sopivimmin kul-30 loinkin kahdella hammastuksella varustetun hammaspyörän, jolloin kulloinkin kummankin hammaspyörän yksi hammastus ovat hammasyhteydessä keskenään ja jolloin hammaspyörien kaksi muuta hammastusta muodostavat tulohammastuksen ja menohammastuksen.

35

Esivaihde mahdollistaa sen, että ryhmä (esitetyssä rakenne-esimerkissä ryhmä A) voidaan sopeuttaa erikoisten asiakas- 12 97748 toivomuksien mukaan. Esivaihteen avulla voidaan esimerkiksi saada aikaan suhteellisen hidas ryhmä. Tällaisia hitaita ryhmiä tarvitaan esimerkiksi istuttamisen yhteydessä. Sopeuttamisen toteuttamiseksi tarvitaan vain sitä, että 5 esivaihde ja mahdollisesti tulo- ja/tai menohammaspyörä asennetaan tai vaihdetaan. Koska tämä on yksinkertainen rakenneosa, ja taloudellista valmistamista varten ei tarvita mitään suuria tuotantosarjoja, voidaan myös täyttää asiakkaiden yksittäistoivomuksia.

10

Keksinnön erään toisen rakennemuodon mukaan voidaan ajo-vaihteistomoduulin sijasta käyttää kuormavaihteistomoduu-lia, jonka kotelo voidaan kiinnittää seuraavan voimansiir-toyksikön voimansiirtokoteloon ja jonka menoakseli voidaan 15 kiertymättömästi yhdistää seuraavan voimansiirtoyksikön tuloakselin kanssa. Kuormavaihteistomoduuli on sopivimmin varustettu suunnanvaihtolaitteella.

Seuraavassa selitetään keksintö sekä sen muut edut ja 20 edelleenkehitetyt rakennemuodot ja rakenteet lähemmin viitaten eräitä keksinnön rakenne-esimerkkejä esittävään piirustukseen, jossa:

Kuv. 1 esittää rakenteeltaan moduulimaiseksi muodostettua 25 vaihteistoa, jossa on 12 vaihdetta eteen ja 4 taakse ja valinnan mukaan kytkettävä etupyöräveto,

Kuv. 2 esittää rakenteeltaan moduulimaiseksi muodostettua vaihteistoa, jossa on 18 vaihdetta eteen ja 6 taakse ja 30 valinnan mukaan kytkettävä etupyöräveto,

Kuv. 3 esittää kuvion 1 mukaista 12-vaihteista vaihteistoa, johon on liitetty ryömimisvaihteisto, ja 35 Kuv. 4 esittää kuvion 2 mukaista 18-vaihteista vaihteistoa, johon on liitetty ryömimisvaihteisto.

13 97748

Havainnollisuuden vuoksi päädyttiin seuraavassa selityksessä viitenumeroiden osalta seuraavaan: kaikki akselit alkavat kirjaimella S (shaft), kaikki hammaspyörät kirjaimella G (gear), ja kaikki kytkimet alkavat kirjaimella C 5 (clutch). Akseleiden kohdalla kirjainta S seuraa numero, joka tarkoittaa akselin juoksevaa numeroa. Tasauspyörästön, etupyörävetovaihteistomoduulin ja ryömimisvaihteistomoduu-lin muutamia harvoja hammaspyöriä lukuunottamatta seuraa hammaspyörien kohdalla ensimmäistä kirjainta G numero, joka 10 tarkoittaa akselin numeroa, jolle hammaspyörä on sijoitettu. Tätä numeroa seuraa kirjain, joka tarkoittaa sitä vaihdetta tai aluetta, jonka hammaspyörä kytkee päälle. Esimerkiksi hammaspyörä G2R on sijoitettu toiselle akselille ja toimii peruutuskäyttölinjan yhtenä hammaspyöränä.

15 Vastaavalla tavalla osoittaa ensimmäistä kirjainta C seuraava toinen viitemerkin kirjain kytkimen kohdalla sen vaihteen tai alueen, joka kytkimen avulla voidaan kytkeä päälle tai pois päältä. Merkinnät "oikea", "ylhäällä" ja vastaavat seuraavassa koskevat lisäksi vain sitä kuinka 20 komponentit ovat esitetyt piirustuksessa. Näitä tietoja ei tule pitää rajoittavina mitä tulee todellisen olemassa olevan voimansiirtojärjestelyn komponenttien kolmiulotteiseen asentoon.

25 Kuviossa 1 on esitetty ajovaihteistomoduuli 10, ryhmävaih-teistomoduuli 12, tasauspyörästökotelo 14 ja etupyöräveto-vaihteistomoduuli 16. Ajovaihteistomoduuli 10 on muodostettu rakenteeltaan pääasiassa hatunmuotoiseksi, so. se on varustettu pohjalaipalla 20 ja vaippapinnoilla 22 ja on 30 avoin pohjalaippaa 20 vastapäätä olevalta puoleltaan. Avoimen sivun yhteydessä käytetään sopiviramin sopivaa laippaa 24, jonka avulla ajovaihteistomoduuli 10 voidaan kiinnittää vierekkäiseen vaihteistomoduuliin. Vierekkäinen vaihteistomoduuli voi esimerkiksi olla ryhmävaihteistomo-35 duuli 12, kuten kuviossa 1 on esitetty.

Ryhmävaihteistomoduuli 12 on vastaavalla tavalla myös 14 97748 muodostettu rakenteeltaan hatunmuotoiseksi ja käsittää pohjalaipan 30, vaippapinnat 32 ja laipan 34. Ryhmävaih-teistomoduuli 12 käsittää sopivimmin lisäksi sisäseinämän 36, joka on muodostettu rakenteeltaan akselin tukiraken-5 teeksi, johon vielä tullaan palaamaan.

Tasauspyörästökotelo 14 voi olla rakenteeltaan mielivaltaista sopivaa muotoa kunhan se on varustettu peruspinnalla 40, jonka avulla se peittää ryhmävaihteistomoduulin 12 10 avoimen sivun. Jos ryhroävaihteistomoduuli 12 jostakin syystä ei olisi kiinnitetty välittömästi tasauspyörästöko-teloon 14 vaan olisi sijoitettuna välimatkan päähän siitä voidaan kuitenkin luopua tästä vaatimuksesta siten, että ryhmävaihteistomoduulin 12 avointa sivua ei peitetä perus-15 pinnan 40 vaan jonkin muun levyn avulla.

Etupyörävetovaihteistomoduuli 16 on myös muodostettu rakenteeltaan hatunmuotoiseksi ja käsittää pohjalaipan 50, vaippapinnat 52 ja laipan 54, jonka avulla se voidaan 20 kiinnittää ryhmävaihteistomoduulin 12 vaippapinnassa 32 olevan aukon päälle. Etupyörävetovaihteistomoduulin 16 avoin sivu on suljettu ryhmävaihteistomoduulin 12 vaippa-pinnan 32 avulla.

25 Erilaisten akseleiden laakeroimiseksi ja sen mahdollistamiseksi, että akselit ulottuvat yhdestä vaihteistomoduulista 10, 12, 14, 16 toiseen ovat pohjalaipat 20, 30, 40 ja vaihteistomoduulien 10, 12, 14, 16 vaippapinnat 32, 52 varustetut sopivilla läpimenoilla. Jos tiettyjä akseleita 30 tai läpimenoja ei tarvita tietyssä käyttötapauksessa voidaan läpimenot sulkea vastaavien, ei esitettyjen kansien avulla. Jos esimerkiksi ei tarvita mitään etupyörävetoa voi etupyörävetovaihteistomoduuli 16 jäädä pois ja ryhmävaihteistomoduulin 12 vaippapinnassa 32 olevan aukon päälle 35 voidaan ruuvien avulla kiinnittää kansi.

Akseli SI on pyörivästi sijoitettu ajovaihteistomoduuliin ?i : ia· mi ti mill 15 97748 10 ja se on sama-akselinen akselin S3 kanssa, joka sijaitsee ryhmävaihteistomoduulin 12 sisällä. Akselin S3 oikeanpuoleinen pää on pyörivästi laakeroitu tasauspyörästökote-lon 14 pohjalaippaan 40. Akselin S3 vasemmanpuoleinen pää 5 on pyörivästi laakeroitu ryhmävaihteistomoduulin 12 pohjalaippaan 30. Akselin SI vasemmanpuoleinen pää on pyörivästi laakeroitu ajovaihteistomoduulin 10 pohjalaippaan 20, ja sen oikeanpuoleinen pää on pyörivästi laakeroitu akselin S3 vasemmanpuoleisessa päässä olevan koverruksen sisään.

10

Hammaspyörät G1R, Gil, G12 ovat pyörivästi laakeroidut akselille SI. Lisäksi on kytkimet CR, Cl, C2, C3 sijoitettu akselille SI. Kytkimien CR, Cl, C2 avulla voidaan hammaspyörät G1R, Gil, G12 valinnan mukaan kiertymättömästi 15 yhdistää akselin SI kanssa, ja kytkimen C3 avulla voidaan akselit SI ja S3 valinnan mukaan yhdistää kiertymättömästi keskenään.

Akselin S2 vasemmanpuoleinen pää on pyörivästi laakeroitu 20 ajovaihteistomoduulin 10 pohjalaippaan 20. Akselin S2 oikeanpuoleinen pää ulottuu ryhmävaihteistomoduulin 12 pohjalaipassa 30 olevan aukon kautta sen sisään ja on pyörivästi laakeroitu ryhmävaihteistomoduulin 12 sisäsei-nämään 36. Hammaspyörät G2R, G21, G22, G20 ovat kiertymät-25 tömästi sijoitetut akselille S2. Hammaspyörät G21 ja G22 ovat hammasyhteydessä hammaspyörien Gil vast. G12 kanssa. Akselin S2 hammaspyörä G20 sijaitsee ryhmävaihteistomoduulin 12 sisäpuolella.

30 Ajovaihteistomoduulin 10 pohjalaippa 20 kannattaa jouto-käyntiakselia (idler shaft) SI, jolle on pyörivästi laakeroitu peruutusvaihdehammaspyörä GIR, joka on pysyvästi hammasyhteydessä hammaspyörien G2R ja GIR kanssa.

35 Hammaspyörät G3D, G3C, G3B, G3A ovat kiertymättösti sijoitetut akselille S3. Hammaspyörä G3D on pysyvässä hammasyhteydessä hammaspyörän G20 kanssa.

16 97748

Akselin S4 vasemmanpuoleinen pää on pyörivästi laakeroitu ryhmävaihteistomoduulin 12 pohjalaippaan 30, ja tämän akselin S4 oikeanpuoleinen pää on pyörivästi laakeroitu tasauspyörästökotelon 14 pohjalaippaan 40. Hammaspyörät 5 G4D, G4C, G4B, G4A on pyörivästi laakeroitu akselille S4 ryhmävaihteistomoduulin 12 sisäpuolelta.

Akseli S4 kannattaa lisäksi ryhmävaihteistomoduulin 12 sisäpuolelta kiertymättömästi hammaspyörää G40 ja tasaus-10 pyörästökotelon 14 sisäpuolelta kiertymättömästi kar-tiopyörää GB. Tasauspyörästökoteloon 14 on myös pyörivästi sijoitettu differentiaalihammaspyörä GD, jonka kanssa kartiopyörä GB on pysyvässä hammasyhteydessä. Hammaspyörät G4D, G4C, G4B, G4A voidaan valinnan mukaan kyseisten 15 kytkimien CD, CC, CB, CA avulla yhdistää kiertymättömästi akselin S4 kanssa.

Akseli SF1 on kiertymättömästi kannatettu etupyörävetovaih-teistokotelon 16 vaippapinnan 52 avulla. Tälle akselille on 20 pyörivästi laakeroitu kaksoishammaspyörä, joka on varustettu kahdella hammastuksella GF1, GF2. Hammastus GF1 on pysyvässä hammasyhteydessä hammaspyörän G40 kanssa. Akseli SF2 tukeutuu pyörivästi kahteen etupyörävetovaihteistokote-lon 16 vaippapintaan 52. Se ulottuu ainakin yhdestä (ei 25 esitetystä) päästään ulos etupyörävetovaihteistokotelosta : 16 yhteyden aikaansaamiseksi etupyörävetomekanismin kanssa.

Akselille SF2 on pyörivästi sijoitettu hammaspyörä GF3, joka on pysyvässä yhteydessä hammastuksen GF2 kanssa ja joka kytkimen CF avulla voidaan valinnan mukaan pyörivästi 30 yhdistää akselin SF2 kanssa.

Kuvion 1 ja edellä olevan selityksen perusteella voidaan havaita, että tehoa syötettäessä akselin SI vasemmanpuoleiseen päähän voi käyttöhenkilö kytkemällä jonkin kytkimen 35 CR, Cl, C2, C3 päälle valita peruutusvaihteen, ensimmäisen, toisen ja kolmannen vaihteen välillä. Tällöin tapahtuu tehon poisvirtaus ajovaihteistomoduulista 10 akselista SI

17 97748 akseliin S3 joko välittömästi kytkemällä kytkin C3 päälle tai epäsuorasti kytkemällä jokin kytkimistä CR, Cl tai C2 päälle akselin S2 ja hammaspyörien G20 ja G3D kautta. Käyttöhenkilö voi tämän jälkeen valinnan mukaan aktivoida 5 jonkin kytkimistä CD, CC, CB tai CA valinnan suorittamiseksi alueiden D, C, B vast. A välillä. Akseli S4 luovuttaa lähtötehon ryhmävaihteistomoduulista 12 kartiopyörän GB kautta tasauspyörästöhammaspyörään GD. Jos laitteeseen on asennettu etupyörävetovaihteistomoduuli 16 (kuten esitetty) 10 voi lähtöteho haarautua, jolloin osa siirtyy hammaspyörän G40 kautta etupyörävetovaihteistomoduuliin 16. Kun kytkin CF kytketään päälle luovutetaan teho ei esitetyille etupyörille. Siinä tapauksessa, että etupyörävaihteistomoduu-lia 16 ei käytetä voidaan myös hammaspyörä G40 periaattees-15 sa jättää pois.

Kuviossa 1 esitetystä voimansiirtojärjestelystä poiketen käsittää kuvion 2 mukainen voimansiirtojärjestely kaksi lisävaihteistomoduulia. Ajovaihteistomoduulin 10 ja ryhmä-20 vaihteistomoduulin 12 väliin on sovitettu välivaihteistomo-duuli 11, joka myös on muodostettu rakenteeltaan pääasiassa hatunmuotoiseksi ja käsittää pohjalaipan 26, vaippapinnat 27 ja laipan 28. Kuten piirustuksen pohjalta ilmenee on ajovaihteistomoduulin 10 avoin sivu suljettu pääasiassa 25 välivaihteistomoduulin 11 pohjalaipan 26 avulla, kun taas ryhmävaihteistomoduulin 12 pohjalaippa 30 pääasiassa sulkee välivaihteistomoduulin 11 avoimen sivun. Välivaihteistomo-duuli 11 on myös varustettu väliseinämällä 29, joka pääasiassa sijaitsee kuviossa 1 esitetyn ryhmävaihteistomoduu-30 Iin 12 sisäseinämää 36 vastaavassa kohdassa. Ryhmävaihteistomoduulin 12 sisäseinämä 36 voi jäädä pois kuvion 2 mukaisessa rakenne-esimerkissä siinä tapauksessa, että tätä pidetään tarkoituksenmukaisena, mutta se voidaan kuitenkin myös säilyttää yksinkertaisen, myöhemmän voimansiirron 35 rakenteen muuttamisen mahdollistamiseksi.

Myös kuviossa 2 esitetyssä rakenne-esimerkissä ovat akselit 18 97748 S3 ja S4 pyörivästi laakeroidut pohjalaippoihin 30 ja 40. Vaikka akselin S3 vasemmanpuoleinen pää kuvion 1 mukaan kuitenkin vastaanotti akselin SI kannattaa se tässä tapauksessa akselin S5 oikeanpuoleista päätä, joka akseli ulottuu 5 välivaihteistomoduulin 11 sisään. Vaikka akseli SI kuvion 1 mukaan on pyörivästi laakeroitu akseliin S3, on akseli S5 kuvion 2 mukaan kiertymättömästi kiilahammastuksien tai vastaavien kautta yhdistetty akseliin S3. Akselin S5 vasemmanpuoleinen pää on pyörivästi laakeroitu välivaih-10 teistomoduulin 11 pohjalaippaan 26 ja vastaanottaa laakeri-kohdan avulla pyörivästi akselin SI oikeanpuoleisen pään pääasiassa samalla tavalla kuin kuvion 1 perusteella oli esitetty akselin SI ja akselin S3 välisen liitoksen osalta. Myös kuvion 2 mukaisessa rakenne-esimerkissä voidaan akseli 15 S5 (ja siten epäsuorasti myös akseli S3) kytkimen C3 avulla yhdistää kiertymättömästi akselin SI kanssa. Akseli S5 kannattaa kiertymättömästi hammaspyöriä G5F ja G5E. Hammaspyörä G20 on pysyvässä hammasyhteydessä hammaspyörän G5F kanssa.

20

Akseli S6 on välivaihteistomoduulin 11 sisäpuolelta pyörivästi laakeroitu pohjalaippoihin 26 ja 30. Tämän akselin toinen pää on kiilahammastuksen kautta tai muulla tavalla yhdistetty akselin S4 kanssa. Hammaspyörät G6F ja G6E ovat 25 pyörivästi laakeroidut akselille S6 ja ne ovat pysyvässä hammasyhteydessä hammaspyörien G5F vast. G5E kanssa. Akseli S6 kannattaa kytkimiä CF ja CE, joiden avulla hammaspyörät G6F ja G6E valinnan mukaan voidaan kiertymättömästi yhdistää akseliin S6.

30

On ilmeistä, että kahden ylimääräisen hammaspyörän G6F ja G6E ja kyseisten kytkimien CF ja CE avulla voidaan lisätä kaksi muuta aluetta kuvion 1 yhteydessä esitettyihin alueisiin A-D. Tämän avulla muunnetaan 12-vaihteinen 35 vaihteisto yhdessä sen 4 peruutusvaihteen kanssa 18-vaih-teiseksi vaihteistoksi, jossa on 6 peruutusvaihdetta.

;l UI it Hltt Ulia , - 19 97748

Kuviossa 2 on myös lisävaihteistomoduuli 13, joka myös on muodostettu rakenteeltaan hatunmuotoiseksi. Lisävaihteistomoduuli 13 käsittää pohjalaipan 42, vaippapinnan 43 ja laipan 44, jonka avulla lisävaihteistomoduuli 13 voidaan 5 kiinnittää tasauspyörästökotelon 14 pohjapintaan 40. Vastaava kansilevy 45 on tasauspyörästökotelon 14 sisäpuolelta kiinnitetty pohjapinnan 40 toiselle puolelle.

Pohjalaipan 42 ja kansilevyn 45 väliltä ulottuvat akselit 10 S7 ja S8, jotka ovat pyörivästi kannatetut pohjalaipan 42 avulla. Akselille S7 on pyörivästi laakeroitu kaksoisham-maspyörä, joka on varustettu kahdella hammastuksella G71, G72. Hammastus G71 on pysyvässä hammasyhteydessä hammaspyörän G3A kanssa. Akselille S8 on myös pyörivästi laake-15 roitu kaksoishammaspyörä, joka on varustettu kahdella hammastuksella G81, G82. Hammastus G81 on pysyvässä hammasyhteydessä hammastuksen G72 kanssa, ja hammastus G82 on pysyvässä hammasyhteydessä hammaspyörän G4A kanssa.

20 Voidaan todeta, että lisävaihteistomoduulin 13 hammaspyörä-järjestelyn vuoksi alueen A pienennyssuhde pienenee edelleen. Tämä 18-vaihteisen vaihteiston yhteydessä esitetty lisävaihteistomoduuli 13 voidaan tarvittaessa myös lisätä 12-vaihteisen vaihteiston yhteyteen.

25

Lisävaihteistomoduulin 13 hammaspyöräjärjestelyä voidaan muuttaa ilman vaikeuksia ja sopeuttaa erilaisten vaatimuksien mukaan. Vaihtamalla akseleille S7 ja S8 pyörivästi laakeroidut kaksoishammaspyörät voidaan helposti toteuttaa 30 suuria pienennyssuhteen muutoksia. Lisäksi voidaan kansilevy 45 jättää pois silloin kun akseleita S7 ja S8 varten käytetään muuntapaisia kiinnitysmahdollisuuksia.

Myös kuviossa 3 esitetyn rakenteen yhteydessä sijaitsee 35 ajovaihteistomoduulin 10 ja ryhmävaihteistomoduulin 12 välissä välivaihteistomoduuli 11. Tässä yhteydessä lisättiin kuitenkin ylimääräisten aluehammaspyörien sijasta 20 97748 ryömimisvaihteisto. Havainnollisuuden parantamiseksi esitettiin leikkaus vaihteistosta hieman muunneltuna siten, että akseli S2 on esitetty jaettuna ja oikeanpuoleisesta, välivaihteistomoduulin 11 sisään ulottuvasta päästään 5 ylävaippapinnan 27 läheisyydessä. Vaihteiston ulkorakenne vastaa pääasiassa kuviossa 2 esitettyä.

Kuviossa 3 esitetyssä rakenne-esimerkissä on ryömimisvaih-deakseli SC sijoitettu lähes samaan kohtaan kuin akseli S5 10 kuvion 2 mukaisessa rakenne-esimerkissä, so. ryömimisvaih-deakselin SC oikeanpuoleinen pää on kannatettu akselin S3 avulla, ja sen vasemmanpuoleinen pää on laakeroitu pohja-laippaan 26 ja kannattaa pyörivästi akselia SI. Kuten akselin S5 kohdalla voidaan ryömimisvaihdeakselin SC 15 vasemmanpuoleinen pää kytkimen C3 avulla yhdistää kierty-mättömästi akselin SI kanssa. Akselista S5 poiketen on ryömimisvaihdeakselin SC oikeanpuoleinen pää pyörivästi laakeroitu akseliin S3 eikä se ole kiilahammastuksen kautta suoraan yhteydessä siihen. Hammaspyörät GC1 ja GC2 ovat 20 kiertymättömästi sijoitetut ryömimisvaihdeakselille SC, jolloin hammaspyörä GC1 on pysyvästi hammasyhteydessä hammaspyörän G20 kanssa. Hammaspyörä G3C1 on kiertymättömästi sijoitettu akselin S3 osalle, joka työntyy sisään välivaihteistomoduuliin 11. Hammaspyörä G3C2 on pyörivästi 25 laakeroitu akselin S3 samalle osalle.

Akseli S9 on pyörivästi laakeroitu pohjalaippojen 26 ja 30 väliin ja kannattaa kiertymättömästi kahta hammaspyörää G91 ja G92, jotka ovat pysyvästi hammasyhteydessä hammaspyörien 30 GC2 vast. G3C2 kanssa.

Ryömimisvaihdeakseli SC kannattaa kytkimiä CC1 ja CC2. Kytkimen CC1 avulla voidaan akseli S3 yhdistää kiertymättömästi ryömimisvaihdeakselin SC kanssa niin, että ryömimis-35 vaihde ohitetaan. Kytkimen CC2 kohdalla on kyseessä sopivammin kytkentätappikytkin, jonka avulla akseli S3 valinnan mukaan voidaan kiertymättömästi yhdistää hammaspyörän G3C2 «

31 SU L SUU l.ilU

21 97748 kanssa ryömimisvaihteen päällekytkemiseksi.

Kuviossa 4 on esitetty voimansiirto, joka käsittää kaikki tähän mennessä esitetyt moduulit. Tämä voimansiirtorakenne 5 on samantyyppinen kuin kuviossa 3 esitetty mutta käsittää kuitenkin lisäksi akselin S6 yhdessä kysesten hammaspyörien G6F, G6E ja kytkimien CF, CE kanssa, jotka on esitetty kuvion 2 yhteydessä. Tässä rakenteessa hammaspyörät G6F ja G6E ovat pysyvästi hammasyhteydessä akselin SC hammaspyöri-10 en GC1 vast. G3C1 kanssa eikä, kuten kuviossa 3 on esitetty, akselin S5 hammaspyörien G5F ja G5E kanssa.

Voidaan huomata, että esitetyt voimansiirtomoduulit mahdollistavat erittäin suuren joustavuuden voimansiirtoasennuk-15 sen osalta, jossa voimansiirtomoduuleja valitsemalla ja niitä yksinkertaisesti kokoamalla voidaan toteuttaa hyvin monta erityyppistä voimansiirtoa, joilla on eri vaatimukset. Lisäksi voidaan olemassa olevien voimansiirtomoduulien yhteydessä yksittäisten ryhmien tai vaihteiden tarkka 20 välityssuhde helposti sopeuttaa vaatimuksien mukaan, jolloin välityssuhteen perushammaspyörä voi pysyä ennallaan. Tämä saavutetaan siten, että muutamat hammaspyöristä vaihdetaan saman halkaisijan mutta kuitenkin eri hammaslu-vun omaaviin hammaspyöriin. Välityssuhteen muutos voidaan 25 tässä yhteydessä saavuttaa profiilinsiirtoperiaatteen avulla. Rakenteeltaan moduulimaiseksi muodostettu voimansiirto koostuu yksinkertaisista rakenneosista, jotka voidaan valmistaa suurina kappalemäärinä ja sopivaan hintaan.

• ·

Claims (30)

1. Voimansiirto moottoriajoneuvoja, erityisesti maatalous-tai hyötyajoneuvoja varten, joka käsittää useita voiman- 5 siirtoyksikköjä, jotka valinnan mukaan voidaan yhdistää moduuliraaisesti ja muodostavat monivaihteisen voimansiirron, tunnettu siitä, - että voimansiirto käsittää ainakin kaksi voimansiirtoyk- 10 sikköä, joiden voimansiirtokotelot ovat kulloinkin muodostetut rakenteeltaan hatunmuotoisiksi ja yhdeltä kotelon sivulta käsittävät pohjalaipan (20, 26, 30, 42) ja tätä vastapäätä olevalta sivulta käsittävät koteloaukon, joka voidaan sulkea ulospäin vieressä olevan voimansiirtokotelon 15 pohjalaipan (26, 30, 40) avulla, - että kuhunkin kahdesta voimansiirtoyksiköstä liittyy ainakin yksi voimansiirtoakseli (SI, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9), joka yhdestä päästään on laakeroitu kyseisen 20 voimansiirtokotelon pohjalaippaan (20, 26, 30, 42) ja toisesta päästään vapaasti ulottuu voimansiirtokotelon koteloaukkoon, siten, - että voimansiirtokotelo yhdessä kyseisen voimansiirtoak-25 selin (SI, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9) sekä mahdollisesti muiden komponenttien kanssa muodostaa sinänsä esiasennettavissa olevan voimansiirtoyksikön, ja - että vapaasti voimansiirtokotelon koteloaukkoon ulottuva 30 voimansiirtoakselin (SI, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9) pää tukeutuu pohjalaippaan (26, 30, 40) tai vieressä olevan voimansiirtoyksikön sopivaan kiinnittimeen (29, 36).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen voimansiirto, tunnettu 35 siitä, että voimansiirtoakselin (SI, S5, S6, SC) vapaasti ulottuvan pään ja vierekkäisen voimansiirtoyksikön voimansiirtoakselin (S3, S5, S4, SC) vierekkäisen pään väliin on 23 97748 muodostettu laakerointikohta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen voimansiirto, tunnettu siitä, että vierekkäisen voimansiirtoyksikön 5 voimansiirtoakselin (S3, S4, S5, SC) pöhjalaippaan (26, 30) laakeroitu ensimmäinen pää on varustettu vierekkäisen voimansiirtoyksikön kotelon takapintaan päin avoimella koverruksella, joka vastaanottaa ja tukee ensimmäisen voimansiirtoyksikön voimansiirtoakselin (SI, S5, S6, SC) 10 vapaasti ulottuvan pään.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen voimansiirto, tunnettu siitä, 15. että jokin voimansiirtoyksiköistä käsittää ajovaihteisto- moduulin (10), jossa on rakenteeltaan hatunmuotoiseksi muodostettu ajovaihteistokotelo, joka vastaanottaa tuloak-selin (SI), jossa on ainakin kaksi kytkentäyksikköjen (Cl, C2) avulla päällekytkettävää irtopyörää (Gil, G12), sekä 20 kiintopyöräakselin (S2), jossa on ainakin kaksi irtopyörien (Gil, G12) kanssa hammasyhteydessä olevaa kiintopyörää (G21, G22), - että tuloakseli (SI) ja kiintopyöräakseli (S2) ovat 25 kulloinkin ensimmäisestä päästään laakeroidut ajovaihteis-tokotelon pohjalaippaan (20) ja kulloinkin toisesta päästään ulottuvat vapaasti ajovaihteistokotelon pohjalaippaa (20) vastapäätä sijaitsevaan aukkoon, 30. että kiintopyöräakseli (S2) toisen, vapaan päänsä yh teydessä kannattaa toista kiintopyörää (G20), joka on hammasyhteydessä vierekkäisen voimansiirtoyksikön tuloham-maspyörän (G3D, G5F, GC1) kanssa, 35. ja että voimansiirron asentamisen jälkeen tuloakselin (SI) sekä kiintopyöräakselin (S2) toiset päät tukeutuvat pohjalaipan (26, 30) vast, vierekkäisen voimansiirtoyksikön 24 97748 sopivan kiinittimen (29, 36) yhteyteen.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen voimansiirto, tunnettu siitä, että ajovaihteistomoduulin (10) tuloakselin (SI) 5 vapaa pää on pyörivästi laakeroitu vierekkäisen voiman-siirtoyksikön akselin (S3, S5) koverrukseen ja että vierekkäisen voimansiirtoyksikön akseli (S3, S5) voidaan kierty-mättömästi yhdistää kytkentähammastukseen, jonka avulla ajovaihteistomoduulin (10) tuloakselille (SI) sijoitetun 10 kytkentäyksikön (C3) ansiosta ajovaihteistomoduulin (10) tuloakseli (SI) voidaan kiertymättömästi yhdistää vierekkäisen voimansiirtoyksikön akselin (S3, S5) kanssa.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen voimansiirto, 15 tunnettu siitä, että ajovaihteistomoduulin (10) tuloakseli (51) kannattaa kolmatta, kytkentäyksikön (CR) avulla mukaankytkettävää irtopyörää (G1R) ja kiintopyöräakseli (52) kolmatta kiintopyörää (G2R) ja että kolmas irtopyörä (G1R) ja kolmas kiintopyörä (G2R) ovat keskenään yhteydessä 20 ajovaihteistokoteloon pyörivästi laakeroidun kääntöpyörän (GIR) kautta.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 4-6 mukainen voimansiirto, tunnettu siitä, että ajovaihteistomoduuli (10) on sijoi- 25 tettu voimansiirtolinjan alkupäähän.

8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen voimansiirto, tunnettu siitä, 30. että toinen voimansiirtoyksiköistä käsittää ryhmävaih- teistomoduulin (11, 12), jossa on rakenteeltaan hatunmuo-toiseksi muodostettu ryhmävaihteistokotelo, joka vastaanottaa kiintopyöräakselin (S3) ja irtopyöräakselin (S4),'jotka kannattavat toisiinsa liittyviä kiintopyöristä (G3D, G3C,

35 G3B, G3A) ja irtopyöristä (G4D, G4C, G4B, G4A) muodostuvia pareja, jolloin irtopyörät (G4D, G4C, G4B, G4A) kytkentäyk-sikköjen (CD, CC, CB, CA) kautta voidaan kiertymättömästi ; m.t anti M t M 25 97748 yhdistää irtopyöräakseliin (S4), ja - että kiintopyöräakseli (S3) ja irtopyöräakseli (S4) kulloinkin ensinunäisestä päästään ovat laakeroidut ryhmä- 5 vaihteistokotelon pohjalaippaan (30).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen voimansiirto, tunnettu siitä, että ryhmävaihteistokotelo avoimesta, pohjalaippaa (30) vastapäätä olevasta sivustaan voidaan kiinnittää 10 tasauspyörästökoteloon (14) ja että kiintopyöräakselin (S3) ja irtopyöräakselin (S4) toiset päät ovat laakeroidut tasauspyörästökoteloon (14) ja irtopyöräakseli (S4) toisesta päästään kannattaa tasauspyörästön kartiopyörää (GB).

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen voimansiirto, tunnettu siitä, että ajovaihteistokotelon ja ryhmävaihteistokotelon väliin voidaan sovittaa voimansiirtoyksikkö, joka käsittää 20 välivaihteistomoduulin (11), jossa on rakenteeltaan hatun-muotoiseksi muodostettu välivaihteistokotelo, - että välivaihteistokoteloon on sijoitettu kiintopyöräakseli (S5) ja irtopyöräakseli (S6), jotka kannattavat 25 toisiinsa liittyviä kiintopyöristä (G5F, G5E) ja irto-pyöristä (G6F, G6E) muodostuvia pareja, jolloin irtopyörät (G6F, G6E) kytkentäyksikköjen (CF, CE) avulla voidaan kiertymättömästi yhdistää irtopyöräakseliin (S6), 30. että kiintopyöräakseli (S5) ja irtopyöräakseli (S6) kulloinkin ensimmäisestä päästään ovat laakeroidut väli-vaihteistoko telon pohjalaippaan (26) ja kulloinkin toisesta päästään ulottuvat vapaasti välivaihteistokotelon pohjalaippaa (26) vastapäätä olevaan aukkoon, 35 - että kiintopyöräakseli (S5) toimii välivaihteistomoduulin (11) tuloakselina ja on kiertymättömästi yhdistetty perään 26 97748 sijoitetun ryhmävaihteistomoduulin (12) kiintopyöräakselin (S3) kanssa, ja - että irtopyöräakseli (S6) on kiertymättömästi yhdistetty 5 perään sijoitetun ryhmävaihteistomoduulin (12) irtopyöräak-selin (S4) kanssa (kuv. 2).

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen voimansiirto, tunnettu siitä, että välivaihteistomoduulin (11) kiintopyöräakseli 10 (S5) ja irtopyöräakseli (S6) kytkentähammastuksien kautta ovat yhteydessä perään sijoitetun ryhmävaihteistomoduulin (12) kiintopyöräakselin (S3) vast, irtopyöräakselin (S4) kanssa.

12. Jonkin patenttivaatimuksista 8-11 mukainen voimansiir to, tunnettu siitä, että ryhmävaihteistomoduulin (12) ja välivaihteistomoduulin (11) irtopyöräakseli (S4, S6) on rakenteeltaan sellainen, että ne kytkentälaitteiden (CD, CC, CB, CA, CF, CE) asennon pysyessä muuttumattomana 20 kykenevät vastaanottamaan erilaisia irtopyöräsarjoja ja että kuhunkin irtopyöräsarjaan liittyy vastaavilla kiinto-pyörähammastuksilla varustettu kiintopyöräakseli (S3, S5).

13. Jonkin patenttivaatimuksista 8-12 mukainen voimansiir-25 to, tunnettu siitä, että ryhmä- tai välivaihteistokotelon 1 pohjalaipan (26, 30) ulkopintaan voidaan kiinnittää ajo- vaihteistokotelon avoin sivu ja että ajovaihteistomoduulin (10) kiintopyöräakselin (S2) kiintopyörä (G20) on hammasyh-teydessä ryhmävaihteistomoduulin (11, 12) kiintopyöräakse-30 Iin (S3, S5) kiintopyörän (G3D, G5F) kanssa.

14. Jonkin patenttivaatimuksista 8-13 mukainen voimansiirto, tunnettu siitä, että ryhmävoimansiirtomoduulin (11, 12. kiintopyöräakselin (S3, S5) kiintopyörä (G3D, G5F) 35 toimii tulohammaspyöränä ja toisaalta on hammasyhteydessä ajovaihteistomoduulin (10) kiintopyöräakselin (S2) toisen kiintopyörän (G20) ja toisaalta ryhmävaihteistomoduulin 27 97748 (11, 12) irtopyöräakselin (S4, S6) irtopyörän (G4D, G6F) kanssa.

15. Jonkin patenttivaatimuksista 8-14 mukainen voimansiir-5 to, tunnettu siitä, että kahden valinnan mukaan käytettävän ryhmä- vast, välivaihteistomoduulin (11, 12) irtopyörä-akseleille (S4, S6) laakeroidut irtopyörät (G4D, G6F), jotka ovat hammasyhteydessä kiintopyöräakselille (S3, S5) sijoitetun ryhmäväihteistomoduulin (11, 12) kiintopyörän 10 (G3D, G5F) kanssa, joka voi toimia ryhmä- vast, välivaihteistomoduulin (11, 12) tulohammaspyöränä, ovat saman halkaisijan mutta kuitenkin eri hammasluvun omaavia hammaspyöriä.

16. Jonkin patenttivaatimuksista 8-15 mukainen voimansiir to, tunnettu siitä, - että voimansiirtoyksikkö käsittää ryömimisvaihteistomo-duulin (11), jossa on ajovaihteistokotelon ja ryhmävaih- 20 teistokotelon väliin sovitettava, hatunmuotoinen ryömimis-vaihteistokotelo, - että ryömimisvaihteistokoteloon on sijoitettu ryömimis-vaihdetuloakseli (SC) ja sivuakseli (S9), jotka kulloinkin 25 ensimmäisestä päästään ovat laakeroidut ryömimisvaihteisto-moduulin (11) pohjalaippaan (26) ja jotka kulloinkin toisesta päästään ulottuvat vapaasti ryömimisvaihteistoko-telon pohjalaippaa (26) vastapäätä olevaan aukkoon, 30. että ryömimisvaihdetuloakselille (SC) sijoitettu kiinto- pyörä (GC2) on hammasyhteydessä sivuakselin (S9) suhteellisen suuren kiintopyörän (G91) kanssa, - että sivuakselin (S9) suhteellisen pieni kiintopyörä 35 (G92) on hammasyhteydessä sama-akselisesti ryömimisvaihde- tuloakselin (SC) kanssa laakeroidun irtopyörän (G3C2) kanssa, ja 28 97748 - että ryömimisvaihdetuloakseli (SC) tai irtopyörä (G3C2) valinnan mukaan kytkentälaitteen (CC2) avulla voidaan saattaa kiertymättömästi yhteen perään sijoitetun ryhmä-vaihteistomoduulin (12) kiintopyöräakselin (S3) kanssa 5 (kuv. 3).

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen voimansiirto, tunnettu siitä, että ryömimisvaihdetuloakselin (SC) toinen pää on pyöriväsii laakeroitu perään sijoitetun ryhmävaihteistomo- 10 duulin (12) kiintopyöräakselin (S3) koverrukseen.

18. Patenttivaatimuksen 16 tai 17 mukainen voimansiirto, tunnettu siitä, että kytkentälaite (CC2) on sijoitettu kiertymättömästi perään sijoitetun ryhmävaihteistomoduulin 15 (12) kiintopyöräakselin (S3) kanssa yhdistetylle akse- liosalle, joka laite valinnan mukaan kytkee kiintopyöräakselin (S3) kiertymättömästi yhteen ryömimisvaihdetuloakse-lille (SC) sijoitetun kytkentäkappaleen (CC1) tai irto-pyörän (G3C2) kanssa. 20

19. Jonkin patenttivaatimuksista 16-18 mukainen voimansiirto, tunnettu siitä, - että ryömimisvaihdetuloakselin (SC) vapaan toisen pään 25 yhteyteen on pyörivästi laakeroitu sen kanssa konsentrinen ontto akseliosa, joka kiilahammastuksen kautta voidaan kiertymättömästi yhdistää perään sijoitetun ryhmävaihteistomoduulin (12) kiintopyöräakselin (S3) kanssa, 30. että ontto akseliosa keskiosansa yhteydessä kannattaa kiertymätöntä hammaspyörää (G3C1), yhden pään yhteydessä hammastusta, joka on yhteydessä aksiaalisuunnassa siirrettävän kytkentälaitteen (CC2) kanssa, ja toisen pään yhteydessä pyörivää irtopyörää (G3C2), joka on hammasyh-35 teydessä sivuakselin (S9) kiintopyörän (G92) kanssa, - että kytkentälaitteeseen (CC2) on yhdistetty ainakin yksi 29 97748 kytkentätappi, joka ulottuu kiertymättömässä hammaspyörässä (G3C1) olevan loven läpi ja joka kytkentälaitteen (CC2) akslaalisuuntaisen siirtämisen avulla voidaan valinnan mukaan viedä sisään pyörivän irtopyörän (G3C2) koverruk-5 seen.

20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen voimansiirto, tunnettu siitä, että kytkentälaite (CC2) voidaan saattaa yhteyteen ryömimisvaihdetuloakselin (SC) kytkentäkappaleen (CC1) kyt- 10 kentähammastuksen kanssa.

21. Jonkin patenttivaatimuksista 16-20 mukainen voimansiirto, tunnettu siitä, että ryömimisvaihdetuloakseli (SC) kannattaa toista kiintopyörää (GC1), joka toimii 15 tulohammaspyöränä ja on hammasyhteydessä ajovaihteistomo-duulin (10) kiintopyöräakselin (S2) toisen kiintopyörän (G20) kanssa.

22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen voimansiirto, tunnettu 20 siitä, että ryömimisvaihdetuloakselin (SC) tulohammaspyörä (GC1) sekä onton akseliosan kiertymätön hammaspyörä (G3C1) kulloinkin ovat hammasyhteydessä kytkentälaitteen (CF, CE) avulla kytkettävän irtopyöräakselin (S6) irtopyörän (G6F, G6E) kanssa (kuv. 4). 25

22 97748

23. Patenttivaatimuksen 22 mukainen voimansiirto, tunnettu siitä, että ryömimisvaihteistomoduulin (11) irtopyöräakseli (S6) ja ryömimisvaihteistomoduulin (11) perään sijoitetun ryhmävaihteistomoduulin (12) irtopyöräakseli (S4) ovat 30 kiertymättömästi yhteydessä keskenään.

24. Patenttivaatimuksen 22 tai 23 mukainen voimansiirto, tunnettu siitä, että toisaalta irtopyörä (G6F), joka on laakeroitu ryömimisvaihteistomoduulin (11) irtopyöräakse- 35 lille (S6) ja on hammasyhteydessä ryömimisvaihteistomoduulin (11) tulohammaspyörän (GC1) kanssa, ja toisaalta irtopyörä (G4D), joka on laakeroitu ryömimisvaihteistomo- 30 97748 duulin (11) perään sijoitetun ryhmävaihteistomoduulin (12) irtopyöräakselille (S4) ja on hammasyhteydessä tulohammas-pyöränä käytettävän, ryhmävaihteistomoduulin (12) kiinto-pyöräakselille (S3) laakeroidun kiintopyörän (G3D) kanssa, 5 ovat saman halkaisijan, mutta kuitenkin eri hammasluvun omaavia hammaspyöriä.

25 Iin (16) tulohammastus ja toinen hammastus (GF2) on ham-masyhteydessä irtopyörän (GF3) kanssa.

25. Jonkin patenttivaatimuksista 8-24 mukainen voimansiirto, tunnettu siitä, että yksi voimansiirtoyksikkö käsit- 10 tää etupyörävetovaihteistomoduulin (16), jossa on sivulta ryhmävaihteistokoteloon sen vaippaosaan kiinnitettävä etu-pyörävetovaihteistokotelo, jolloin etupyörävetovaihteistomoduulin (16) tulohammastus (GF3 tai GF1) on yhdistetty ryhmävaihteistomoduulin (12) irtopyöräakselille (S4) 15 kiinnitetyn hammaspyörän (G40) kanssa.

26. Patenttivaatimuksen 25 mukainen voimansiirto, tunnettu siitä, että etupyörävetovaihteistokoteloon on laakeroitu ulostuloakseli (SF2), joka kytkimen (CF) avulla voidaan 20 kytkeä yhteen ulostuloakselille (SF2) laakeroidun irto-pyörän (GF3) kanssa, ja että etupyörävetovaihteistokoteloon laakeroidulle sivuakselille (SF1) on pyörivästi laakeroitu hammaspyörä, jossa on kaksi hammastusta (GF1, GF2), jonka ensimmäinen hammastus (GF1) on etupyörävetovaihteistomoduu-

27. Jonkin patenttivaatimuksista 8-26 mukainen voimansiirto, tunnettu siitä, että ryhmävaihteistomoduulin (12) ir- 30 topyöräakselille (S4) on kiinnitetty hammaspyörä (G40), joka sopii etupyörävetovaihteistomoduulin (16) käyttöham-maspyöräksi, ja että hammaspyörää (G40) samanaikaisesti käytetään pysäköintilukituksen päällekytkemiseksi.

28. Jonkin patenttivaatimuksista 8-27 mukainen voimansiir to, tunnettu siitä, että yksi voimansiirtoyksikkö käsittää esivaihteiston (13), jossa on ryhmävaihteistokotelon • · . 31 97748 sisäpuolelle kiinnitettävä esivaihteistokotelo, johon on sijoitettu kaksi akselia (S7, S8) hammaspyörien pyöriväksi vastaanottamiseksi, ja että esivaihteiston (13) tulohanunas-tus (G71) on hammasyhteydessä ryhmävaihteistomoduulin (12) 5 kiintopyöräakselin (S3) kiintopyörän (G3A) kanssa sekä esivaihteiston (13) menohammastus (G82) on hammasyhteydessä ryhmävaihteistomoduulin (12) irtopyöräakselin (S4) irto-pyörän (G4A) kanssa (kuv. 2).

29. Patenttivaatimuksen 28 mukainen voimansiirto, tunnettu siitä, että esivaihteiston (13) kaksi akselia (S7, S8) kulloinkin vastaanottavat kahdella hammastuksella (G71, G72; G81, G82) varustetun hammaspyörän, että kulloinkin hammaspyörien yksi hammastus (G72, G81) ovat hammasyh- 15 teydessä keskenään ja että kaksi muuta hammastusta muodostavat tulohammastuksen (G71) ja menohammastuksen (G82).

30. Jonkin patenttivaatimuksista 8-29 mukainen voimansiirto, tunnettu siitä, että ajovaihteistomoduulin (10) 20 sijasta voidaan käyttää erityisesti suunnanvaihtolaitteella varustettua kuormavaihteistomoduulia, jonka kotelo voidaan kiinnittää seuraavan voimansiirtoyksikön voimansiirtokote-loon ja jonka menoakseli voidaan kiertymättömästi yhdistää seuraavan voimansiirtoyksikön tuloakselin kanssa. 25