SE1250645A1 - Växellåda för fordon samt fordon, som innefattar en sådan växellåda - Google Patents

Abstract

Sammandrag Uppfinningen avser en vdxellada for fordon, innefattande en planetvaxel (14) med ett axiellt forskjutbart ringhjul (22); tva pa var sin sida om planetvdxeln (14) beldgna kopplingsringar (34, 35) med vilka ringhjulet (22) alternativt kan sammankopplas for olika vaxellagen; minst tva synkroniseringsringar (36), av vilka det finns atminstone en synkroniseringsring (36) mellan vardera kopplingsringen (34, 35) och planetvaxeln (14), vilka synkroniseringsringar (36) dels är begransat vridbara relativt ringhjulet (22), dels har utvan- diga spdrrtdnder (40), som vid vaxlingsrarelse spdrrar ringhjulets (22) axiella forskjut- ning och sammankoppling med aktuell kopplingsring (34, 35) innan synkron rotation har uppnatts; varvid ringhjulet (22) vid sina andar (48) har invandigt anordnade sparrorgan (50) for overforing av axiell kraft fran ringhjulet (22) till aktuell synkroniseringsring (36) for att vid vaxling astadkomma kontakt mellan friktionsytor (38, 39) pa aktuell synkroniseringsring (36) och kopplingsring (34, 35). Ringhjulet (22) har tva invandiga, runtomlopande spar (52), eft vid vardera anden (48) pa ringhjulet (22). Synkroniseringsringarna (36) har minst ett utvdndigt utsprang (60), som är utformat att med en anliggningsyta (62) samverka med en runtomlopande yta (66) hos respektive invandiga, runtomlopande spar (52) i ringhjulet (22) for att begransa ringhjulets (22) axiella rorelse. Uppfinningen avser ocksa ett fordon, som innefattar en sadan vaxella- da. (Fig. 2)

Description

UPPFINNINGENS BAKGRUND OCH KAND TEKNIK Foreliggande uppfinning avser en vaxellada for fordon enligt patentkravets 1 ingress. Uppfinningen avser ocksa ett fordon, som innefattar en sadan vaxellada, enligt patent- kravets 13 ingress.

Vid fordon, och speciellt vid tyngre fordon, exempelvis lastbilar, ansluts ofta en vaxellada, alien kallad rangevaxellada, till huvudvaxelladan i syfte att fordubbla antalet utvaxlingsmojligheter. En sadan tillsatsvaxellada innefattar vanligtvis en planetvaxel, som har en lag- respektive hogvaxel, med vilka huvudvaxelladans vaxlingsmojligheter kan indelas i ett lagrangelage och ett hograngelage. I lagrangelaget sker en nedvaxling genom planetvaxeln, och i hograngelaget sker inte nagon utvaxling i planetvaxeln.

Rangevaxelladan är anordnad mellan huvudvaxelladan och en kardanaxel kopplad till drivhjulen hos fordonet. Rangevaxelladan inryms i ett vaxelladshus och innefattar en ingaende axel kopp lad till huvudvaxelladan, en utgaende axel och en mellan den ingaende axeln och den utgaende axeln anordnad planetvaxel. Planetvaxeln innefattar vanligtvis tre komponenter, som är roterbart anordnade i forhallande till varandra namligen ett solhjul, en planethjulhallare och ett ringhjul. Med kannedom om antal kuggar hos solhjulet och ringhjulet kan de inbordes varvtalen hos de tre komponentema be- stammas under drift. I en rangevaxellada kan solhjulet vara vridfast forbundet med den ingaende axeln, ett antal planethjul ingripa i namnda solhjul, vilka planethjul är roterbart lagrade pa den med den utgaende axeln vridfast forbunden planethjulshallaren, samt ett axiellt forskjutbart ringhjul, som omsluter och ingriper i planethjulen. Tander- na hos solhjulet, planethjulen och ringhjulet kan vara snedskurna, det vill saga de har en vinkel i forhallande till den for solhjulet, planethjulshallaren och ringhjulet gemensamma rotationsaxeln. Genom aft skara tandema snett erhalls en reaktionskraft fran de 2 i planetvdxeln ingaende kugghjulen i rotationsaxelns riktning. Reaktionskraftens riktning är beroende av i vilken riktning kugghjulen i planetvdxeln är snedskurna. Damned kan rektionskrafterna verka bakat eller framat i rotationsaxelns utbredning.

Vdxelladans lag- respektive hogvdxel erhalls genom att ringhjulet forskjuts axiellt mel- lan lagrangeldget, i vilket ringhjulet är rotationslast i forhallande till vdxelladshuset, och hOgrangelaget, i vilket ringhjulet är roterbart i fOrhallande till vaxelladshuset. Planetvdxeln innefattar tva pa vardera sida om ringhjulet anordnade kopplingsringar, en hogkopplingsring respektive en lagkopplingsring, samt tva synkroniseringsringar, som är anordnade pa respektive sida av ringhjulet. Synkroniseringsringarna har till uppgift att astadkomma en synkron vdxling.

For all erhalla en god synkroniseringsfunktion i denna typ av rangevdxellada maste den yta hos synkroniseringsringens tander, vilken vetter mot ringhjulet och vilken är avsedd att ta emot ringhjulets tander vid synkronisering, vara forsedd med en vinkel, s.k. sparrvinkel, i forhallande till synkroniseringsringens rotationsaxel, vilken spanvinkel skall vara balanserad mot det bromsande moment, som synkroniseringsringen 61/ed.& pa ringhjulet for att synkront varvtal skall uppnas. Detta innebar att ndmnda sparrvinkel maste vara utformad sa att tanderna pa synkroniseringsringen anligger pa den del av ringhjulets tdnder som är forsedd med spdrrvinkeln och inverkar tillräckligt pa ringhjulet for att synkront varvtal kan erhallas och ddrefter lOsgoras fran den del av ringhjulets tander, som är forsedd med spdrrvinkeln och ndr ringhjulet skall gripa in i aktuell kopplingsring när synkront varvtal erhallits. For att sakerstalla att synkront varvtal uppnas innan ringhjulet tar sig forbi synkroniseringsringen i axiell riktning far tdnderna hos synkroniseringsringen inte sldppa ringhjulets tander for ldtt.

Ndr synkroniseringsringens tdnder losgjorts fran ringhjulets tdnder d synkront varvtal erhallits mellan ringhjul och kopplingsring kommer ringhjulet att fOrskjutas axiellt, sa att synkroniseringsringen fors mat i ringhjulet och stannar i ett axiellt ldge i forhallande till ringhjulet, vilket axiellt ldge bestams av det ldge dar synkroniseringsringen traffar och anligger mot planethjulen hos planetvdxeln. 3 Ringhjulets rorelsefrihet i axiell riktning begransas av den geometriska utformningen av ringhjulets och kopplingsringens kuggar. Vid ringhjulets axiella andlagen traffar och anligger andytor vid ringhjulets kuggspetsar en runtomgaende andyta hos respektive kopplingsring, vilket medfor att ringhjulet inte langre kan forskjutas i axiell rikt- fling.

Ett antal fiaderbelastade kulor är anordnade i ringhjulet, vilka har till uppgift att tillse att en forsynkronisering uppkommer. De fjaderbelastade kulorna verkar pa ett antal pa synkroniseringsringen anordnade bommar for att tillse att sparrtanderna hos synkroni- seringsringen hamnar i korrekt lage i forhallande till tanderna hos ringhjulet nar syn- kroniseringen ska paborjas.

For att sakerstalla att synkroniseringsringen ansatts korrekt mot kopplingsringen maste emellertid ett flertal filderbelastade kulor anordnas och fOrdelas vasentligen jamnt pa ringhjulets insida. Fjaderkraften som verkar pa respektive kula maste vara vasentligen lika stor hos alla fiddrar, sA att inte synkroniseringsringen blir snedbelastad, vilket kan inverka negativt pa vaxelladans och synkroniseringsforloppets funktion. Om en fiader eller kula skulle haverera innebar det att hela vaxelladans funktion aventyras. Den kanda losningen med ett flertal fiaderbelastade kulor innebar ocksa att tillverkning och montering av vaxelladans forsvaras, vilket medfor okade kostnader.

Dokumentet WOO 155620 visar en synkroniseringsanordning vid en planetvaxel dar ett sparrorgan i form av en i radiell led hoptryckbar tradring är anordnad i runtomlopande spar i ringhjul och synkroniseringsring. Darmed ersatter tradringen de ovan namnda fiaderbelastade kulorna, vilket medfor att de ovan beskrivna nackdelarna med de fia- derbelastade kulorna elimineras. Dock medfor det runtomlopande sparet i ringhjulet att den ovan namnda geometriska utformningen av ringhjulets och kopplingsringens kuggar, som skall begransa ringhjulets rorelsefrihet i axiell riktning inte langre är mojlig med bibehafien langdutbredning av vaxelladan. Enligt den kanda tekniken har be- gransningen av ringhjulets rorelsefrihet i axiell riktning lOsts genom att ringhjulet i det ena axiella andlaget anligger mot en med kopplingsringen vridfast monterad reaktionsskiva och i det andra axiella andlaget är fixerat genom att ringhjulets innerdiameter, 4 som motsvaras av toppdiametem pa ringhjulets invandiga kuggar, utfors mindre an kopplingsringens minsta diameter, motsvarande bottendiametern hos kopplingsringens kuggar.

Trots kanda losningar firms ett behov av att vidareutveckla en vaxellada, som uppvisar begransningsanordningar av ringhjulets rorelsefrihet i axiell riktning. Det finns ocksa en risk att missljud uppkommer vid vaxling av kanda vaxellador nar ringhjulet fors till sina axiella andlagen. Dessutom onskas en kompakt vaxellada med en begransad axiell utbredning, vilken vaxellada är enkel att tillverka och montera, samt en vaxellada som uppvisar hog tillforlitlighet och driftsakerhet.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med ffireliggande uppfinning är att tillhandahalla en vaxellada, som uppvisar hog tillforlitlighet och driftsakerhet.

Ett ytterligare syfte med uppfinningen är att tillhandahalla en kompakt vaxellada med en begransad axiell utbredning.

Annu ett syfte med uppfinningen är att tillhandahalla en vaxellada, som är enkel att tillverka och montera.

Dessa syften uppnas med en vaxellada av det inledningsvis namnda slaget, vilken kannetecknas av de sardrag som anges i patentkravet 1.

Dessa syften uppnas aven med ett fordon, som innefattar en vaxellada av det inledningsvis namnda slaget, vilken kannetecknas av de sardrag som anges i patentkravet 13.

En sadan vaxellada uppvisar hog tillfOrlitlighet och driftsakerhet, eftersom den innefat- tar ett begransat antal komponenter som samverkar med varandra. Med ett fatal samverkande komponenter minskar antalet mojliga felkallor. Ett fatal ingaende komponen- ter medfor ocksd att vaxelladan blir enkel att tillverka och montera, samt att underhall av vaxellddan forenklas. Enligt en utforingsform är ett flertal utsprang vdsentligen jamnt fordelade i synkroniseringsringarnas omkretsriktning, vilka utsprang medfor att vaxelladan kan tillverkas kompakt med en begrdnsad axiell utbredning samt att miss- ljud vid vdxling undviks. Darmed kan awn separata ljuddampare elimineras for att forhindra missljud.

Ytterligare fordelar med uppfinningen framgar av foljande detaljerade beskrivning.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det foljande beskrivs, sasom ett exempel, en foredragen utforingsform av uppfinningen med hanvisning till bifogade ritningar, pa vilka: Fig. 1visar ett fordon i en sidovy med en vaxelldda enligt foreliggande uppfin- Fig. 2visar en vy i perspektiv av forekommande komponenter hos en vaxellada enligt foreliggande uppfinning, Fig. 3visar en vy i perspektiv av forekommande komponenter hos en vaxelldda enligt foreliggande uppfinning, Fig. 4visar en detaljvy av en synkroniseringsring hos en vaxellada enligt fore- liggande uppfinning, Fig. 5-9visar ett vdxlingsforlopp hos en vaxellada enligt foreliggande uppfinning, och Fig. 10-12 visar ett vaxlingsfOrlopp hos en vaxelldda enligt foreliggande uppfinning. 6 DETALJERAD BESKRIVNING AV EN FOREDRAGEN UTFORINGSFORM AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar en sidovy av ett fordon 1, exempelvis en lastbil, som innefattar en vaxella.- da 2 enligt foreliggande uppfinning. En forbranningsmotor 4 är kopplad till en huvud- vaxellada 6, som i sin tur är kopplad till vaxelladan 2 enligt foreliggande uppfinning. Vaxelladan 2 är vidare kopplad till fordonets 1 drivhjul 8 via en kardanaxel 10. VaxelWan 2 enligt foreliggande uppfinning kallas alien rangevaxellada, och har till syfte att fordubbla antalet utvaxlingsmojligheter. Vaxelladan 2 omges av ett vaxelladshus 12.

Fig. 2visar en vy i perspektiv av forekommande komponenter hos en vaxellada 2 enligt foreliggande uppfinning. Vaxelladan 2 innefattar en planetvaxel 14, som har en lagrespektive hogvaxel, med vilka huvudvaxelladans 6 vaxlingsmojligheter kan indelas i ett lagrangelage och ett hOgrangelage. I lagrangelaget sker en nedvaxling genom pla- netvaxeln 14, och i hograngelaget är utvaxlingen 1:1.

Vaxelladan 2 inryms i ett vaxelladshus 12 (fig. 1) och innefattar en ingaende axel 16, som kan utgoras av en utgaende axel hos huvudvaxelladan 6. Planetvaxeln 14 innefattar tre huvudkomponenter, som är roterbart anordnade i forhallande till varandra nam- ligen ett solhjul 18, en planethjulhallare 20 och ett ringhjul 22. Pa planethjulshallaren är ett antal lagrade planethjul 24 anordnade. Pa planethjulshallaren 20 är ocksa. vaxelladans 2 utgaende axel 26 anordnad, vilken är kopplad till fordonets 1 kardanaxel 10. Med kannedom om antal kuggar hos solhjulet 18 och ringhjulet 22 kan de inbordes varvtalen hos de tre komponentema bestammas under drift. Solhjulet18 är medelst splines 28 vridfast forbundet med den ingdende axeln 16 och planethjulen 24 ingriper i namnda solhjul 18. Ringhjulet 22 är axiellt forskjutbart och omsluter och ingriper i planethjulen 24. Tandema hos solhjulet 18, planethjulen 24 och ringhjulet 22 är foretradesvis snedskuma, det vill saga de har en vinkel i forhallande till den air solhjulet 18, planethjulshallaren 20 och ringhjulet 22 gemensamma rotationsaxeln 30. Genom att skara tandema snett erhalls en reaktionskraft fran de i planetvaxeln 14 ingaende kugghjulen i rotationsaxelns riktning. Reaktionskraftens riktning är beroende av i vil- 7 ken riktning kugghjulen i planetvdxeln 14 är snedskurna. Ddrmed kan rektionskrafterna verka back eller framat i rotationsaxelns 30 utbredning.

Vdxelladans 2 lag- respektive hogvdxel erhalls genom att ringhjulet 22 fcirskjuts axiellt mellan lagrangeldget, i vilket ringhjulet 22 är rotationslast i forhallande till vaxellads- huset 12, och hograngeldget, i vilket ringhjulet 22 är roterbart i forhallande till vaxelladshuset 12. Den axiella forskjutningen av ringhjulet 22 astadkommes med en inte visad vaxlingsgaffel, som anordnas i ett pa ringhjulets 22 utsida runtomlopande spar 32. Planetvaxeln 14 innefattar tva pa vardera sida om ringhjulet 22 anordnade kopp- lingsringar 34, 35, en hogkopplingsring 34 respektive en lagkopplingsring 35, samt tva synkroniseringsringar 36, som är anordnade pa respektive sida av ringhjulet 22. Synkroniseringsringarna 36 har till uppgift att astadkomma en synkron vaxling. Flogkopplingsringen 34 är vridfast forbunden med den ingdende axeln 16 medelst splines 28 och lagkopplingsringen 35 är vridfast fcirbunden med vaxelladshuset 12. Kopplings- ringarna 34, 35 och synkroniseringsringama 36 är forsedda med samverkande frik- tionsytor 38, 39, som foretrddesvis är konsikt utformade. I den visade utforingsformen har de bada synkroniseringsringarna 36 samma utforande, men är spegelvant monterade pa omse sidor om ringhjulet 22. Vdsentligen ringformade spdrrorgan 50 är anordnade i vardera spar 52 i ringhjulet 22. I respektive synkroniseringsring 36 finns ocksa anordnat ett for sparrorganen 50 avsett, runtomlopande utvdndigt spar 54.

Fig. 3 visar en vy i perspektiv av forekommande komponenter hos en vaxellada 2 enligt foreliggande uppfinning. De bada synkroniseringsringama 36 är forsedda med utvandiga spdrrtander 40 som under synkroniseringsforloppet pa konventionellt satt spdrrar vdxlingsrorelsen till dess att synkron rotation uppnatts mellan ringhjulet 22 och respektive kopplingsring 34, 35. For att erhalla en god synkroniseringsfunktion hos vdxelladan 2 är foretrddesvis den yta hos synkroniseringsringens 36 tdnder 40, vilken vetter mot ringhjulet 22 och vilken är avsedd att ta emot ringhjulets 22 tander 42 vid synkronisering, forsedd med en vinkel, s.k. sparrvinkel, i forhallande till synkronise- ringsringens 36 rotationsaxel 30, vilken spdrrvinkel skall vara balanserad mot det bromsande moment, som synkroniseringsringen 36 overfor pa ringhjulet 22 for att synkront varvtal skall uppnas. Detta innebar att namnda sparrvinkel maste vara utfor- 8 mad sa att tanderna pa synkroniseringsringen 36 anligger pa den del av ringhjulets 22 tander som är forsedd med sparrvinkeln och inverkar tillräckligt pa ringhjulet 22 for att synkront varvtal kan erhallas och ddrefter losgoras fran den del av ringhjulets 22 tander 42, som är forsedd med sparrvinkeln och ndr ringhjulet 22 skall gripa in i aktuell kopp- lingsring 34, 35 ndr synkront varvtal erhallits. For att sakerstalla att synkront varvtal uppnas innan ringhjulet 22 tar sig forbi synkroniseringsringen 36 i axiell riktning far spdrrtandema 40 hos synkroniseringsringen 36 inte slappa ringhjulets 22 tander 42 for lath Ndr kuggama 44 hos respektive kopplingsring 34, 35 forts ur ingrepp med ringhjulets 22 tander 42 kommer respektive synkroniseringsring 36 pa grund av sin axiella utstrdckning i ringhjulet 22 inte kunna forskjuts hela vagen ut ur ringhjulet 22 och ddrmed tappa orienteringen i forhallande till ovriga komponenter. Ringhjulet 22 är forsett med tva invandiga, runtomlOpande spar 52, ett vid vardera anden 48 pa ringhjulet 22.

Som nanants ovan är sparrorganen 50 vasentligen ringformade och anordnade i vardera spar 52 i ringhjulet 22. Sparrorganen 50 är sammantryckbara i radiell led. I respektive synkroniseringsring 36 finns ocksa anordnat ett for sparrorganen 50 avsett, runtomlopande utvandigt spar 54 i vilket sparrorganet 50 kan forflyttas vid forskjutning av ringhjulet 22. Fig. 4 visar en detaljvy av en synkroniseringsring 36 hos en vaxellada 2 enligt foreliggande uppfinning ddr det runtomlopande utvandiga sparet 54 klart fram- gar. I fig. 4 är ocksa ett fcirsta plan 56 och andra plan 58 visat, vilket skall fOrklaras narmare nedan.

Sparrorganet 50 är utformat som en oppen, fjadrande ring mellan vars fria andar det i monterat lage for sparrorganet 50 i ringhjulet 22 finns en lucka. Sparrorganet 50 är anordnat att i viloldge i sitt spar 52 i ringhjulet 22 vara fjddrande fixerat i sparet 52. Sparrorganen 50 är anordnade att med hjalp av kuggama pa ringhjulet 22 kunna tryckas ihop i radiell led till ett lage innanfOr kuggama 46 da. ringhjulet 22 forskjuts axiellt for att bringa aktuell synkroniseringsring 36 i ingrepp med sin kopplingsring 34, 35.

FOretradesvis har de runtomlopande invandiga och utvandigt silken 52, 54 var och ett har ett djup, som är lika med eller stone an sparrorganets godstjocklek i radiell riktning. Sparrorganen 50 overfor axiell kraft fran ringhjulet 22 till aktuell synkronise- 9 ringsring 36 for att vid vdxling astadkomma kontakt mellan friktionsytorna 38, 39 pa aktuell synkroniseringsring 36 och kopplingsring 34, 35. Mimed kommer en mellan friktionsytorna 38, 39 bildad oljefilm att trdngas undan och ett initialt moment mellan synkroniseringsring 36 och kopplingsring 34, 35 att byggas upp, vilket tvingar synkro- niseringsringen att med sina spdrrtdnder 40 att inta ett spdrrldge framfor ringhjulets tdnder 42.

Synkroniseringsringarna 36 är forsedda med utvandiga utsprang 60, som är utformade att med en anliggningsyta 62 samverka med en runtomlopande yta 66 hos respektive invandiga, runtomlopande spar 52 pa ringhjulet 22 for att begrdnsa ringhjulets 22 axi- ella rorelse.

For att erhalla en stadig fixering av synkroniseringsringarna 36 i det forutbestamda ldget i ffirhallande till ringhjulet 22 är fOretradesvis ett flertal utvandiga utsprang 60 anordnade och fordelade vasentligen janant i synkroniseringsringarnas 36 omkretsrikt- ning. Ddrmed erhalls en janin belastning pa synkroniseringsringen 36, vilket inverkar positivt pa vdxelladans 2 funktion. For att ytterligare fordela och utjamna belastningen mellan synkroniseringsringarna 36 och ringhjulet 22 är utsprangens 60 anliggningsyta forsedda med ett lutande plan 64 i forhallande till ett normalplan till respektive syn- kroniseringsrings 36 rotationsaxel 30. Den runtomlopande ytan 66 hos respektive in- vandiga, runtomlOpande spar 52 pa ringhjulet 22 är ocksa fOrsedd med ett lutande plan 68 i forhallande till ett normalplan till ringhjulets 22 rotationsaxel 30, vilka lutande plan 64, 68 har viisentligen lika stor lutning. De lutande planen 64, 68 bildar var och ett en konisk yta. I den beskrivna utforingsformen motsvarar ytan 62 hos utspranget 60 det lutande planet 62, och ytan 66 i sparet 52 motsvarar det lutande planet 68. Det är ocksa majligt att utfora planen 64, 68, sa att dess normal vasentligen sammanfaller med rotationsaxeln 30.

Denna losning med ett flertal utvandiga utsprang 60 pa synkroniseringsringarna 36 innebar ocksa en enkel tillverkning och montering av vaxelladan 2. FOretradesvis är utsprangen 60 beldgna vid den narmast respektive kopplingsring 34, 35 beldgna sidan av respektive synkroniseringsring 36 for att mojliggora synkroniseringsringarnas 36 rorelse i ringhjulet 22 vid synkroniseringsforloppet. Utsprangen 60 har foretradesvis en mindre radiell utstrackning an sparrtandernas 40 radiella utstrackning och en mindre radiell utstrackning an den inre radien hos eft parti av ringhjulet 22 beldget mellan respektive runtomlopande spar och ringhjulets 22 andar. Darmed mojliggors synkronise- ringsringarnas 36 rarelse i ringhjulet 22 vid synkroniseringsforloppet.

Av den visade utforingsformen är tva synkroniseringsringar 36 anordnade i vaxelladan 2. Det är dock mojligt att anordna flera med varandra samverkande synkroniseringsringar 36 pa vardera sidan om ringhjulet 22.

Synkroniseringsringarna 36 är dels begransat vridbara relativt ringhjulet 22, dels forsedda med de utvandiga spdrrtdnderna 40, som vid vaxlingsrarelse sparrar ringhjulets 22 axiella forskjutning och sammankoppling med aktuell kopplingsring 34, 35 innan synkron rotation har uppnatts.

Ringhjulet 22 är vid sina andar 48 forsett med invandiga kopplingstdnder 70, som är avsedda att samverka med kuggarna 44 pa kopplingsringarna 34, 35. Kopplingstdnderna 70 och kuggarna 46 pa ringhjulet 22 är med fordel, sasom i det hdr visade exemplet, integrerade med varandra.

Sparrorganen 50 utgors vardera av en ringformigt bOjd trad, lampligen med cirkuldrt tvarsnitt, som fiddrande ligger an i respektive spar 52, 54 och ddrvid har en forutbestamd lucka mellan sina motstaende ändar. Denna lucka tillater en viss radiell sammantryckning av sparrorganen 50, sasom kommer att beskrivas nedan. Det är ocksa mojligt att utfora sparrorganen med exempelvis ett rektanguldrt eller kvadratiskt tvar- snitt.

Vaxelladan 2 enligt uppfinningen fungerar enligt foljande och skall beskrivas i samband med figurerna 5 — 9, som avser ett snitt vid synkroniseringsringen 36 genom ett forsta plan 56 i fig. 4 . Fran ett i fig. 5 visat ldge ddr ringhjulet 22 är ur ingrepp med kopplingsringen 34, vilar sparrorganet 50 i det i ringhjulet 22 runtomlopande sparet. De koniska friktionsytorna 38, 39hos kopplingsringen 34 och synkroniseringsringen 36 11 är i detta lap separerade fran varandra. Ringhjulet 22 och synkroniseringsringen 36 är i fig. 5 stillastaende medan kopplingsringen 34, som är forbunden med den ingaende axeln 16 roterar. Saledes arbetar vaxelladan 2 i lagrangeldget, vid vilken en nedvdxling i vaxelladan 2 sker. For att vdxla till hograngeldget ska ringhjulet 22 forskjutas av vax- lingsgaffeln (inte visad) at vdnster i figur 5 for att darmed sammankopplas med den roterande kopplingsringen 34. Eftersom ringhjulet 22 är stillastaende och kopplingsringen 34 roterar maste ringhjulet 22 bringas att rotera med vasentligen samma varvtal som kopplingsringen 34 innan sammankopplingen sker mellan ringhjulet 22 och kopplingsringen 34.

Nar ringhjulet 22 forskjuts at vanster i fig. 5 kommer sparrorganet 50 att anligga mot pa synkroniseringsringens 36 utsida anordnade bommar 72, som har till uppgift att samverka med sparrorganet 50 och aven samverka med de i ringhjulet 22 utformade invandiga kuggarna 46. Av fig. 6 framgar hur ringhjulet 22 har forskjutits fOr att anlig- ga mot bommarna 72. Vid den vidare forskjutningen av ringhjulet 22 kommer synkro- niseringsringens 36 koniska friktionsyta 39 aft pressas mot kopplingsringens 34 koniska friktionsyta 38, vilket medfor att den roterande kopplingsringen 34 langsamt borjar dra med sig synkroniseringsringen 36, som darmed borjar att rotera, vilket i sin tur medfor att awn ringhjulet 22 borjar att rotera. Ytterligare forskjutning av ringhjulet 22 medfor att sparrorganet 50 kommer att tryckas ihop radiellt sa att luckan mellan dess andar minskas. Darvid kommer sparrorganet 50 att pressas ned i synkroniseringsringens 36 runtomlopande spar 54, vilket framgar av figurerna 7 — 9. Hoptryckningen av spiirrorganet 50 underldttas av den lutande ytan 66 hos det i ringhjulet 22 runtomlopande sparet 52, som bildar en overgang mellan sparet 52 och den radiellt inre ytan pa ringhjulets 22 kuggar 46.

De pa synkroniseringsringarna 36 utvandiga sparrtanderna 40 sparrar pa konventionellt sat vdxlingsrOrelsen till dess att synkron rotation uppnatts mellan ringhjulet 22 och kopplingsringen 34, varefter kopplingstanderna 70 pa ringhjulet 22 vid uppnadd syn- kronisering kan fOras in mellan kuggarna pa kopplingsringen 34, sa att ringhjulet 22, synkroniseringsringen 36 och kopplingsringen 34 hamnar i ett ldge som visas i fig. 9. 12 Bommarna 72 pa synkroniseringsringens 36 utsida, astadkommer vidare att ringhjulet 22 och synkroniseringsringen 36 med ett visst spel lases inbordes i omkretsled. Detta astadkommes genom att det finns ett visst inbordes spel i omkretsled genom att bona-mama 72 i omkretsled är smalare an luckorna mellan kuggarna 46 i ringhjulet 22. Mr- igenom underldttas synkronisering och vdxelildggning.

Samtidigt som det med hjalp av figurerna 5 — 9 beskrivna vaxlingsffirloppet utffirs kommer dven de pa synkroniseringsringen 36 utformade utsprangen 60 att passeras av ringhjulets 22 ande 48, vilket framgar av figurerna 10 — 12, vilka avser ett tvdrsnitt genom synkroniseringsringen 36 vid ett andra plan 58 i fig. 4. Det i fig. 10 visade in- bordes ldget mellan ringhjul och utsprang 60 motsvarar i allt vdsentligt ldget, som visas i fig. 5. Eftersom utsprangen 60 har en mindre radiell utstrackning an den inre radien hos det parti av ringhjulet 22, som är beldget mellan det runtomlopande sparet 52 i ringhjulet 22 och ringhjulets 22 andar kommer ringhjulet 22 att kunna ffirskjutas, sa att utsprangen 60 passerar forbi ringhjulets 22 dnde, viket framgar av fig. 11.

Vid den fortsatta forskjutningen av ringhjulet 22 kommer utsprangen 60, som är utformade att med en lutande anliggningsyta 62 samverka med den runtomffipande lutande ytan 66 hos det invdndiga, runtomffipande sparet 52 pa ringhjulet 22 for att dr- med begransa ringhjulets 22 axiella ffirelse. De lutande planen 64, 68 som bildar an- liggningsytorna mellan utsprangen 60 och det runtomffipande sparet 52 i ringhjulet 22 har vdsentligen lika stor lutning, sa att belastningen mellan synkroniseringsringarna 36 och ringhjulet 22 utjdmnas Over kontaktytoma. En sadan utformning av kontaktytoma 62, 66 mellan utsprang 60 och runtomffipande spar 52 bidrar ocksa till en vdsentligen ljudlos vdxling.

Vid inkopplingen av hograngeldget som beskrivs ovan kommer ringhjulet 22, synkroniseringsringen 36 och kopplingsringen 34 att rotera som en sammankopplad enhet och den axiella kraften fran ringhjulet 22 kommer att overforas via kontaktytoma 62, 66 mellan utsprangen 60 och det runtomffipande sparet 52 i ringhjulet 22 och vidare till kopplingsringen 34 via de koniska friktionsytorna 38, 39 mellan synkroniserings- och kopplingsringarna 34. 13 Vaxlingsforloppet pa lagrangesidan sker pa motsvarande slit, men skiljer sig genom att ringhjulet 22 med hjdlp att synkroniseringsringen 36 skall bromsas fran ett roterande till ett stillastaende tillstand.

De vridmoment som under eft vdxlingsforlopp paverkar de bada synkroniseringsringarna 36 är riktade at samma hall vid en viss rotationsriktning pa den ingaende axeln 30, t.ex. vid korning framat dâ den ingdende axeln 30 har en bestamd rotationsriktning. Vid backning av fordonet 1 kommer rotationsriktningen pa den ingaende axeln 30 att omkastas, med paloljd att dven det pa synkroniseringsringarna 36 verkande vridmo- mentet dndrar riktning. For att underldtta synkroniserad vdxling vid bade koming framat och bakat är det onskvart att spdatanderna 40 pa synkroniseringsringarna 36 har dndamalsenlig form, d.v.s. har sadan form att synkroniseringsringarna 36 vid uppnadd synkronisering kan vridas till ett lage som tinker vaxelilaggning genom fullbor- dad axiell rorelse for ringhjulet 22. Denna utformning kan valjas alltefter behov och onskemal Den ovan beskrivna vdxelladan 2 är fordelaktig ur tillverknings- och monteringssynpunkt, da erforderlig bearbetning av ingaende delar är enkel och dessutom antalet in- gaende delar är litet. Utformningen är vidare sadan att utrymmesbehovet i saval axiell som radiell led är ringa. Den beskrivna vaxelladan 2 kan anvandas dven i andra sammanhang an vad som har beskrivits ovan. Salunda ar det t.ex. majligt att utnyttja den vid hydrauliska automatviixellador där ett flertal viixellador med planetviixlar sammankopplas med varandra. Uppfinningen kan vidare utnyttjas vid den typ av synkroni- seringsanordningar ddr ett flertal synkroniseringsringar är anordnade pa omse sidor om planetvdxeln.

Angivna komponenter och sardrag som anges ovan kan inom ramen for uppfinningen kombineras mellan olika angivna utforingsformer. 14

Claims (1)

Patentkrav 1. Vaxellada for fordon, innefattande en planetvaxel (14) med ett axiellt forskjutbart ringhjul (22); tvd pd var sin sida om planetvaxeln (14) beldgna kopplingsringar (34, 35) med vilka ringhjulet (22) altemativt kan sammankopplas for olika vaxellagen; minst tvd synkroniseringsringar (36), av vilka det finns atminstone en synkroniseringsring (36) mellan vardera kopplingsringen (34, 35) och planetvdxeln (14), vilka synkroniseringsringar (36) dels är begransat vridbara relativt ringhjulet (22), dels har utvan- diga spdrrtdnder (40), som vid vdxlingsrarelse spdrrar ringhjulets (22) axiella forskjut- ning och sammankoppling med aktuell kopplingsring (34, 35) innan synkron rotation har uppnans; varvid ringhjulet (22) vid sina andar (48) har invdndigt anordnade sparrorgan (50) for overfOring av axiell kraft fran ringhjulet (22) till aktuell synkroniseringsring (36) for att vid vdxling astadkomma kontakt mellan friktionsytor (38, 39) pd aktuell synkroni- seringsring (36) och kopplingsring (34, 35), kannetecknad av att ringhjulet (22) har tva invandiga, runtomlopande spar (52), ett vid vardera anden (48) pd ringhjulet (22); och att synkroniseringsringama (36) har minst ett utvandigt utsprang (60), som är utformat att med en anliggningsyta (62) samverka med en runtomlOpande yta (66) hos respektive invandiga, runtomlopande spar (52) i ringhjulet (22) for att begransa ringhjulets (22) axiella rOrelse. 2. Vaxellada enligt krav 1, kannetecknad av att ett flertal utsprang (60) är vasentligen jdmnt fordelade i synkroniseringsringarnas (36) omkretsriktning. 3. Vaxelldda enligt nagot av kraven 1 eller 2, kannetecknad av att det minst ena utspranget (60) är beldget vid den narmast respektive kopplingsring (34, 35) belagna sidan av respektive synkroniseringsring (36). 4. Vaxellada enligt nagot av foregaende krav, kannetecknad av att det minst ena utspranget (60) har en mindre radiell utstrackning an sparrtandernas (40) radiella utstrackning 5. Vaxellada enligt nagot av foregaende krav, kannetecknad av att det minst ena ut- spranget (60) har en mindre radiell utstrackning an den inre radien hos ett parti av ringhjulet (22) beldget mellan respektive runtomlopande spar (52) och ringhjulets (22) andar (48). 6. Vaxellada enligt nagot av foregaende krav, kannetecknad av att det minst ena ut- sprangets (60) anliggningsyta (62) har ett lutande plan (64) i forhallande till ett normalplan till respektive synkroniseringsrings (36) rotations axel (30). 7. Vaxellada enligt krav 6, kannetecknad av att den runtomlOpande ytan (66) hos re- spektive invandiga, runtomlopande spar (52) i ringhjulet (22) har ett lutande plan (68) i forhallande till ett normalplan till ringhjulets 22 rotationsaxel (30). 8. Vaxellada enligt krav 6 och 7, kannetecknad av att de lutande planen (64, 68) har vasentligen lika stor lutning. 9. Vaxellada enligt nagot av fOregaende krav, kannetecknad av att i vardera spar (52) finns anordnat ett vasentligen ringformigt sparrorgan (50), som är sammantryckbart i radiell led, och att i respektive synkroniseringsring (36) finns anordnat ett for ett sadant sparrorgan (50) avsett, runtomlopande utvandigt spar (54) i vilket sparrorganet (50) kan forflyttas vid forskjutning av ringhjulet (22). 10. Vaxellada enligt nagot av foregaende krav, kannetecknad av att vardera sparrorganet (50) är utformat som en oppen, fiddrande ring (50) mellan vars fria andar det i monterat ldge for sparrorganet (50) i ringhjulet (22) finns en lucka, och att de fiddrande ringarna (50) är anordnade att i viloldge i sitt spar (52) i ringhjulet (22) vara fiddrande fixerade i sparet (52). 16 11. Vaxellada enligt krav 10, kannetecknad av att de fjadrande ringarna (50) är anordnade att medelst kuggarna (46) pa ringhjulet (22) kunna tryckas ihop i radiell led till ett lage innanfor kuggarna (46) da ringhjulet (22) forskjuts axiellt for att bringa aktuell synkroniseringsring (36) i anliggning mot sin kopplingsring (34, 36). 12. Vaxellada enligt nagot av kraven 10 eller 11, kannetecknad av att de runtomlopande invandiga och utvandigt sparen (52, 54) var och ett har ett djup, som är lika med eller stone an de fjadrande ringarnas (50) godstjocklek i radiell riktning. 13. Fordon (1), kannetecknat av att det innefattar en vaxellada (2) enligt nagot av kraven 1-12. 1 /1 2 g 0 1- ------s----/i C T 1717 9Cpg 66 OS 917 () - • -frf

1. . 9C 0-17 SC .17 1- .17 22 54 72 3639 44 34 54