SE1050530A1 - Manövreringsanordning för en växellåda - Google Patents

Description

US20020189388A1 är en växlingsmekanism som är baserad helt på solenoider och endast ett växlingsfinger där man med solenoider manövrerar växlingsfingret till sju olika positioner. Det finns tre solenoider för att göra denna manövrering.

US2001037698 beskriver ett växlingsfinger som vrids med solenoider.

FR 2860567 beskriver flera växlingsfingrar som kan läggas i individuellt i förhållande till varandra med en släde som hindrar att fel växel läggs i när de andra skall manövreras, en slags spärrsläde. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en manövreringsanordning av det aktuella slaget där de ovan beskrivna olägenheterna är undanröjda och som således medger att i- och urläggning av en växel kan ske smidigare och enklare än vad som kan göras med känd teknik.

Redogörelse för uppfinningen Det uppställda ändamålet ernås enligt uppfinningen genom att en manövreringsanordning av det inledningsvis angivna slaget uppvisar de speciella särdragen att växlingsfingerorganet innefattar ett flertal separata växlingsfingrar, varvid vardera växlingsfinger är tillordnat ett bestämt iläggningselement och vardera växlingsfinger är anordnat separat vridbart oberoende av övriga växlingsfingrar.

Tack vare den separata och oberoende manövreringen av respektive växlingsfinger elimineras behovet av att förskjuta något växlingsfinger axiellt i anslutning till i- eller urläggning av en växel. I princip kan växlingsfingrarna liksom även vridaxel således vara så anordnade att de är axiellt oförskjutbara.

Det underlättar manövreringen av växellådan och medför förbättrad precision.

Erforderlig kraftpåverkan blir mindre och kraftpåverkan i vridaxelns axialriktning reduceras påtagligt eller elimineras. Därmed kan drivutrustningen förenklas och utformas utan pneumatik. Genom eliminering av behovet att kunna förskjuta växlingsfingrarna axiellt blir manövreringsanordningen dessutom konstruktivt enklare än kända liknande anordningar.

Enligt en föredragen utföringsform är växlingsfingrarna monterade axiellt efter varandra längs ett vridaxelpaket innefattande ett flertal koaxiella vridaxlar som är vridbara relativt varandra, varvid vardera vridaxel är vridfast förbunden med ett bestämt växlingsfinger.

Med denna utföringsform elimineras behovet att anordna en spärrmekanism för fastlåsning av respektive växlingsfinger, vilket i det avseendet innebär en förenkling. Val av växel sker genom att vrida en viss av vridaxlarna.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är vardera vridaxel försedd med ett radiellt utskjutande och med vridaxeln vridfast förbundet vridelement, vilka vridelement är lokaliserade axiellt efter varandra längs vridaxel paketet.

Vridelementen underlättar vridning av aktuell vridaxel. Tack vare att de är axiellt åtskilda blir det dessutom enkelt att vrida endast en av vridaxlarna. Lämpligtvis utgörs vardera vridelement av en radiell pinne.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar anordningen en på vridaxelpaketet vridbar och axiellt förskjutbar släde försedd med anslagselement anordnat för vridande påverkan på valt vridelement i beroende av slädens axiella position.

Släden och vridelementen bildar en enkel robust och pålitlig mekanism för iläggning av växel. Val av växel sker genom förskjutning av släden så att dess anslagselement kommer i position för påverkan av aktuellt vridelement. Relevant växlingsfinger kan sedan enkelt vridas via sin tillordnade vridningsaxel genom vridning av släden.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är släden utformad som en uppskuren cylinder lagrad på den yttre av vridaxlarna och uppvisar en axiellt förlöpande urtagning, vilken urtagning uppvisar en första sektion med en mindre periferiell vidd och minst en andra sektion med en större periferiell vidd, varvid mindre och större periferiell vidd definieras av att skillnaden i vinkelomslutning är minst dubbelt så stor som erforderlig vinkelrörelse hos ett växlingsfinger vid i- eller urläggning av en växel.

Med en så utformad släde åstadkommes dess anslagselement på ett konstruktivt mycket enkelt sätt genom att urtagningens kanter vid den mindre sektionen i sig tjänar som anslagselement. Den större vidden hos resten av urtagningen möjliggör att vridningen av släden sker utan att något av de övriga vridaxlarnas vridelement påverkas.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform uppvisar urtagningen två sektioner med den större vidden, vilka är belägna axiellt på var sin sida om sektionen med den mindre vidden.

Därigenom minimeras erforderlig maximal axiell förflyttning av släden vid iläggning av en växel.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform motsvarar den mindre vidden en vinkel i intervallet 5-10° och den större vidden en vinkel i intervallet 120-175°.

I dessa vinkelintervall uppfylls normalt den ovan angivna relativa definitionen av mindre och större vidd. Den mindre vidden måste vara minst lika stor som vardera vridelements periferiella utsträckning med en viss tolerans för att ej störa axiell relativrörelse mellan vridelement och släde. Det angivna intervallet är lämpligt i det avseendet. Med en större vidd i angivet intervall blir det då med god marginal utrymme för växlingsrörelse åt ena eller andra hållet. Tack vare att den större vidden understiger 180° säkerställes slädens centrering kring vridaxelpaketet.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar manövreringsanordningen en solenoid eller en elmotor anordnad för vridning av vridaxeln/en av vridaxlarna.

Den uppfunna manövreringsanordningen medger att en förhållandevis liten kraft erfordras för i- eller urläggningen av en växel. Med denna utföringsform tillvaratas möjligheten att undvara pneumatisk eller hydraulisk manövrering. Anordningen blir därmed synnerligen enkel och driftsäker.

Uppfinningen avser även en växellåda försedd med en manövreringsanordning i enlighet med uppfinningen, speciellt enligt någon av de föredragna utföringsformerna av densamma.

Vidare avser uppfinningen motorfordon försett med den uppfunna växellådan.

Den uppfunna växellådan och det uppfunna motorfordonet uppvisar fördelar av motsvarande slag som den uppfunna manövreringsanordningen och de föredragna utföringsformerna av densamma, vilka fördelar redogjorts för ovan.

Ovan angivna fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen anges i de av kravet 1 beroende patentkraven. Det bör framhållas att ytterligare föredragna utföringsformer naturligtvis kan utgöras av alla tänkbara kombinationer av de ovan angivna föredragna utföringsformerna.

Uppfinningen förklaras närmare genom efterföljande detaljerade beskrivning av några exempel på en manövreringsanordning enligt uppfinningen, under hänvisning till medföljande ritningar.

Kort beskrivning av figurerna Fig. 4 är en perspektivvy av en manövreringsanordning enligt ett utföringsexempel.

Fig. 5 är en vy från ovan av en detalj hos manövreringsanordningen ifig. 4.

Fig. 6 är ett snitt längs linjen Vl-Vl ifig. 5.

Fig. 7 är ett längdsnitt genom en detalj hos manövreringsanordningen ifig. 4.

Fig. 8 illustrerar schematiskt en växellåda med manövreringsanordning enligt uppfinningen.

Fig. 9 illustrerar schematiskt ett fordon försett med en växellåda enligt fig. 8.

Beskrivning av utföringsexempel Ett exempel på en manövreringsanordning enligt uppfinningen illustreras i fig. 4-7. I detta fall är ett vridaxelpaket 101 anordnat för manövrering av växlingsfingrarna 102, 103, 104. Vridaxelpaketet 101 är sammansatt av tre koaxiella vridaxlar 101a, 101 b, 101c och vardera är vridfast förbunden med var sin av växlingsfingrarna 102, 103, 104. De båda yttre vridaxlarna 101b, 101c är således hålaxlar, medan den inre 101a alternativt kan vara massiv.

Vardera vridaxel är vid sin i figuren vänstra ände försedd med en radiellt utskjutande pinne 105, 106, 107, vilka i ett neutralläge är belägna i samma axialplan. Den inre drivaxeln 101a sträcker sig något längre ut till vänster än den mittersta 101 b, vilken i sin tur sträcker sig något längre ut än den yttersta 101c. Detta för att ge plats för pinnarna 105, 106 på de båda inre axlarna. I området för vridaxlarnas pinnar är anordnad en släde 110 för manövrering av vridaxlarnas vridrörelse. Vridaxelpaketet 101 är vid sin i figuren högra ände lagrad i ett Iagerhus 108 uppburet av ett Iagerstöd 109 på liknande sätt som vid det första exemplet.

Släden 110 har en generell cylindrisk form med en innerdiameter motsvarande den yttre vridaxelns 101 c ytterdiameter och är lagrad på denna så att den kan förskjutas axiellt och vridas. En axiellt förlöpande urtagning 111 sträcker sig över hela slädens 110 längd.

Urtagningen har varierande vidd och är uppdelad i tre sektioner 111a, 111b, 111c, vardera förlöpande under en tredjedel av slädens 110 längd. En sektion 111a med förhållandevis stor vidd motsvarande en vinkel av knappt ett halvt varv är belägen vid slädens 110 ena ände. En ytterligare sektion 111c med samma vidd är belägen vid slädens 110 andra ände. Mellan dessa finns vid slädens axiella mittomräde en sektion 111b med avsevärt mindre vidd än den första och andra sektionen. Den mittersta sektionens 111b vidd motsvarar en vinkel av ca 10”.

Den mittersta sektionen är bildad av en tunga 115 som sträcker sig ut från vardera sida av de av urtagningens kanter som bildar de vidare sektionerna 111a, 111c. Den tredje sektionen 111b är symmetriskt belägen i förhållande till de båda övriga.

I- och urläggning av en växel sker genom att förskjuta släden 110 axiellt längs vridaxelpaketet 101 så att sektionen 111b med den mindre vidden hamnar axiellt mitt för den av pinnarna 105, 106, 107 som är tillordnad den växel som ska läggas i. Därefter vrids släden 110, varvid den ena kanten hos sektionen 111b med mindre vidd anpressas mot den aktuella pinnen, som i figuren är den mittersta 106, och för denna med sig vid vridningen. Därvid vrids den vridaxel 101b vid vilken pinnen 106 är fäst och följaktligen det växlingsfinger 103 som är fäst vid den vridaxeln. Växlingsfingret 103 förskjuter sedan på känt sätt den tillordnade iläggningsaxeln (ej visad).

Då släden 110 vrids för manövrering av pinnen 106 kommer ej de båda övriga pinnarna 105, 107 att påverkas eftersom urtagningen hos de sektioner 111a, 111c som är belägna axiellt vid dessa har avsevärt större vidd. Respektive kant hos dessa sektioner kommer inte att nå fram till respektive pinne under vridslaget tack vare att vinkelavståndet mellan en kant hos sektionen 111b med mindre vidd och motsvarande kant hos de båda övriga sektionerna 111a, 111c är större än erforderlig slagvinkel.

Det torde inses att sektionen med den mindre vidden ej nödvändigtvis behöver vara belägen axiellt i mitten av släden. Den kan alternativt anordnas vid dess ena ände, varvid de båda övriga sektionerna bildar en sammanhängande sektion med större vidd.

Med 112 symboliseras manövreringsdon för slädens 110 axialförskjutning och med 113 ett manövreringsdon för dess vridning via en av på släden förefintliga vridkiackar 114. Ehuru dessa i och för sig kan innefatta konventionell pneumatik eller hydraulik medger den uppfinningsenliga manövreringsanordning att enklare och billigare don såsom solenoider eller elmotorer används för detta. Lämpligtvis är manövreringsdonet således av detta slag.

Av fig. 7 framgår hur respektive vridaxel 101 a, 101 b, 101 c sträcker sig fram till det respektive tillordnade manövreringsfingret 102, 103, 104, med vilken den är vridfast förbunden. Figuren visar även släden 110 anordnat på utsidan av axelpaketet vid dens i figuren vänstra ände.

Fig. 8 illustrerar schematiskt en växellåda 202 försedd med en manövreringsanordning 200 enligt uppfinningen, varvid växlingsrörelsen på konventionellt sätt överförs via ett iläggningselement 201 med iläggningsaxel 203 och manövreringsok 204.

Fig. 9 illustrerar ett fordon 205 försett med en växellåda 202 enligt uppfinningen.

Claims (1)

1. PATENTKRAV 1 . Manövreringsanordning för en automatiskt växlad manuell växellåda, vilken växellåda är försedd med ett förskjutbart iläggningselement för vardera växel och vilken manövreringsanordning är försedd med vridaxel (1, 101a, 101b, 101c) och vridbart växlingsfingerorgan (2, 3, 4, 102, 103, 104) för förskjutning av valt iläggningselement där växlingsfingerorganet (2, 3, 4, 102, 103, 104) innefattar ett flertal separata växlingsfingrar (2, 3, 4, 102, 103, 104), varvid vardera växlingsfinger (2, 3, 4, 102, 103, 104) ärtillordnat ett bestämt iläggningselement och vardera växlingsfinger (2, 3, 4, 102, 103, 104) är anordnat separat vridbart oberoende av övriga växlingsfingrar kännetecknad av att växlingsfingrarna (102, 103, 104) är monterade axiellt efter varandra längs ett vridaxelpaket (101) innefattande ett flertal koaxiella vridaxlar (101a, 101b, 101c) som är vridbara relativt varandra, varvid vardera vridaxel (101a, 101b, 101c) är vridfast förbunden med ett bestämt växlingsfinger (102,103,104). Manövreringsanordning enligt patentkrav 1 kännetecknad av att vardera vridaxel (101a, 101 b, 101c) är försedd med ett radiellt utskjutande och med vridaxeln vridfast förbundet vridelement (105, 106, 107), vilka vridelement är lokaliserade axiellt efter varandra längs vridaxelpaketet (101). Manövreringsanordning enligt patentkrav 2 kännetecknad av att anordningen innefattar en på vridaxelpaktetet vridbar (101) och axiellt förskjutbar släde (110) försedd med anslagselement anordnat för vridande påverkan på valt vridelement (105, 106, 107) i beroende av slädens (110) axiella position. Manövreringsanordning enligt patentkrav 3 kännetecknad av att släden (110) är utformad som en uppskuren cylinder lagrad på den yttre av vridaxlarna och uppvisar en axiellt förlöpande urtagning (111), vilken urtagning uppvisar en första sektion (101 b) med en mindre periferiell vidd och minst en andra sektion (101a, 101c) med en större periferiell vidd varvid mindre och större periferiell vidd definieras av att skillnaden i vinkelomslutning är minst dubbelt så stor som erforderlig vinkelrörelse hos ett växlingsfinger (102, 103, 104) vid i- eller urläggning av en växel. Manövreringsanordning enligt patentkrav 4 kännetecknad av att urtagningen (111) uppvisar två sektioner (101a, 101c) med den större vidden, vilka är belägna axiellt på var sin sida om sektionen (101 b) med den mindre vidden. Manövreringsanordning enligt patentkrav 4 eller 5 kännetecknad av att den mindre vidden motsvarar en vinkel i intervallet 5-10° och den större vidden motsvarar en vinkel i intervallet 120-175°. Manövreringsanordning enligt något av patentkraven Fel! Hittar inte referenskälla.-6 kännetecknad av att manövreringsanordningen innefattar en solenoid eller en elmotor anordnad för vridning av vridaxeln/en av vridaxlarna. Automatiskt växlad manuell växellåda (202) kännetecknad av att den är försedd med en manövreringsanordning (200) enligt något av patentkraven 1-7. Motorfordon (205) kännetecknat av att det är försett med en växellåda (202) enligt patentkrav 8.