SE417544B - Synkroniseringsanordning for vexllada - Google Patents

Description

7712765-2 2 tidsödande hyvling-soperationer. Olika längder på navets kuggar erfordrar därtill separata pinnfräsoperationer med hjälp avdelningsapparat. Det är uppenbart att dylika-fräsoperationer också. är tidsödande cchatt 'tillverkningen av ett dylikt nav därför blir :rycket kostsam; Föreliggande uppfinning har till uppgift att eliminera nämnda nackdelar och avser en anordning vid en synkroniseríngsmekanism i en motorfordonsväxellåda som möjliggör förenklad 'tillverkning av speciellt synlcroniseringsmavet, men som även möjliggör att synlcroniseringsuniffen blir enkel och billig att tillverka. Anord- ningen enig: uppfinningen utmärkas anwa i nuvuasm av i ett navet är utformat med kuggar, vilka uppvisar olika kuggprofil i ett nedre respektive övre kuggparti, att kuggarnas kuggform i det övre kuggpartiet är bredare än en förläng- ning av det nedre kuggpartiets kuggfom ut till navets toppcirkel, - att kuggernas kuggform i det övre kuggpartiet kan inpassa i muffens lcuggspår, att kuggarnae nedre kuggparti har en större exíell längd än kugge-meg övre kuggparti samt i . _ ett muffens kuggar vid vridhjaftöverföring samverkar med navets nedre kugg- parti, varvid ensykuggflanken i det övre kuggpartiet på. respektive kuggar intager läge utanför profilen för muffens kuggspår och därigenom förhindra;- axiell förskjutning av muffen till ingrepp med navets övre kuggparti.

Den uppfinningsenliga anordningen verkar som en effektiv spärr mot ofrivillig urkoppling av -en ilagd växel. Eftersom spärrla-aften åstadkommes genom direkt an- liggning mellan ett stort antal kuggar på. navetooh muffen blir vid denna anliggxning relativt sná.. _På.känninga.rna vid vridkraftöverföringen beror av de längder på. navkuggarna som inte år försedda med ett övre kuggpaati. Vid den uppfinningsenliga lösningen är det enkelt att genom val av nämnda. kugglângder erhålla den totala lcraitöverförande anliggningsyta mellan nav och muff som ur påkäxmingssynpunkb är lämplig.

Den största fördelen med den uppfinningsenliga. synkroniseringsanordningen är dock den enkla. och kostnadsbesparande tillverkningen av navet och muffen. Det faktum att alla har samna bredd på. navet respektive på .mfiffen 'innebär att ett okomplicerat, snabbt och därmed kostnadsbesparande lmggfräsningsförfarande kan användas vid utformningen av dessa kuggar. Avkortningen av det upphöjda, övre partiet på navkuggarna till önskvärd längd åstadkommes lämpligen med en enkel svarvníngsoperation och betingar följaktligen inga fräsningsoperationer för att åstadkomma korta navkuggar. ' Övriga uppfinningen utmärkande särdrag framgår av bifogade patentlu-av och kan även utläsas ur efterföljande beskrivning ev en uppfinningen exemplifierande' syn- kroniseringsanordning. Beskrivningen utföres med hänvisning till bifogade figuren, 7712765-2 av vilka Figur 1 visar ett längdsnitt av övre halvan av den uppfinningsenliga synlmoni- seringsazxordningen i läge för ilagd växel i en växellåda, Figur 2 visar ett snitt A-A enligt figur 1 med avseende på. kuggsamverkan mellan nav och muff vid ilagd växel och Figur 3 visar ett snitt B-B enligt figur 1, vilket också endast avser lcuggsam- verkan mellan nav och muff vid ilagd växel.

En i figur 1 visad synkroniseringsmekaziism 1 ingår i en motorfordonsvâxellåda med känd principiell uppbyggnad. En axel 2 utgör växellådans huvudaxel och tillika < dess utgående axel, vilken axel 2 via en slutväxel och drivaxlar (ej visade) över- för vridmoment till fordonshjulen. På axeln 2 är roterbart lagrade dels ett löp- hjul 5 över ett rullningslager 5 och dels ett löphjul 4 över ett glidlager 6.

Löphjulen 5,4 är utformade med yttre kugglcrensar 7,8, vilka är anordnade ingripa . i drev (ej visade) på. en i växellådan befintlig mellanaxel (ej visad). Mellanaxeln har på. känt sätt vridki-aftöverförande förbindelse med fordonsmotorn via ett drev på väzcellådans ingående axel samt en mellan niinmda axel och motorn belägen huvud- koppling (ej visad). Genom manuell påverkan kan huvudkopplingen bringas att koppla i eller ur den vridkraftöverförande förbindelsen för att möjliggöra växling i växellådan. I föreliggande fall är löphjulet 3 enligt figur 1 identiskt med nämnda ingående axel,och lcugglcr-ansen 7 är identisk med drevet på den ingående axeln. Den delvis illustrerade växellådan innefattar även en tredje och en fjärde växel (ej visade) i enlighet med vanligt förekommande typer av A-växlade personbilsväxel- lådor.

Mellan löphjulen 3 och 4 är ett nav 10 vridfast förbundet med axeln 2 medelst ett splineslilorxazzde förband 11, s k "serrations". Navets 10 aziella läge på axeln 2 är på konventionellt sätt låst mellan en på axeln 2 monterad spännmutter 12 el- ler liknande samt en på axeln 2 lägesfixerad glidlagerskål 13, vilken senare utgör lagring för löphjulet 4. Löphjulen 3,4 och navet 10 kan rotera med olika hastighe- ter genom det att de i axialled är skilda från varandra.

På var sin sida om navet 10 är löphjulen 5,4 anordnade att via var sin separat synJa-oniseringsring 20 samverka med en i axiell riktning förskjutbar nruff 16. I nämnda avseende 'elr vardera löphjulet 5,4 försett med en ytterligare yttre kuggkrans 15, som i aaeiell riktning relativt navet 10 är izmanförbelägen den med mellanhjulet samverkande lcugglmansen 7,8 på respektive löphjul 5,4. Nämnda innanför-belägna kugglwansar 15 ingriper i inåtvända kuggar 22 på, respektive synkroniseringsringar 20 och medbringar dessa vid rotation. Respektive synlu-onieeringsringar 20 är an- ordnade att i ett av rnuffen 16 opåverkat läge pressas till anliggziing mot en i löphjulet 3,4 anfäst stoppring 27 under inverkan av en skruvfjäder 25 som är an- bringad mellan synlmoniseringsringens 20 liv och en i löphjulet 5,4 lägesfixerad stödring 26. Båda synkroniseringsringarna 20 är utformade med en räfflad konisk 7712765-2 4 mantelyta 31 för samverkan med en inre konisk yta 30 i muffens 16 respektive I axiellt mittenläge mellan nämnda koniska ytor 30,31 är muffen 16 utformad med invändiga kuggar 17, vilka saxnverkar med utvändiga kuggar 18 på. navet 10. Nfiiffens 16 axiella förskjutningar åstadkommas med en växlingsgaffel 19 som via en växlings- föringsmelcenism (ej visad) är manövrerbar från fordonets förarplats.

Det egentliga synlcroníseringsarbetet sker på känt sätt när muffen 16 vid växling förskjuts mot en synkroniseringsring 20 placerad mellan muffen 16 och löphjulet 3,4 ifråga. Muffens 16 inre koniska yta 50 trycks då mot den räfflade mantelytan 51 på» ringen 20, och genom det därav bildade friktionsarbetet bromsas alternativt accele- reras löphjulet 3,4 ifråga till det varvtal som muffen 16 och det med muffen 16 vridfast förbundna navet 10 innehar. llhzffens 16 kuggar 17 föras därefter till in- grepp med kuggkransen 15 på endera löphjulet 5,4 och etablerar därmed vridlmaft- överföring mellan löphjulet ifråga och navet 10.

Vid den i figurerna exemplifierade synkroniseringsanordningen uppvisar samtliga kuggar 18 på navet 10 kuggflanker bestående av två olika lcuggprofiler 45,47 i ett nedre respektive övre kuggparti 40,41. Kuggprofilen 45 i det övre kuggpartiet 41 utanförligger en förlängning av det nedre partiets 40 kuggprofil 47 upp till navets 10 toppcirkel, men är så begränsat att det övre partiets 41 kuggform inrymmes i kuggspår 46 i den med navet 10 samverkande muffen 16. Härigenom möjliggöres den vid väaceliläggning nödvändiga axiella förskjutningen av muffen 16 relativt navet 10 från det utgångsläge som i figur 1 åskådliggöres genom att halva muffen 16 återges med streckad kontur. ' Kuggflanlcerna på. muffen 16 ooh på navets 10 nedre parti 40 har samma evolvent- profil (se figur 2). Kuggflankerna på. navets 10 övre parti 41 uppvisar' en armen evolventprofil, som i enlighet med ovanstående ligger utanför en tänkt fortsätt- ning av den evolventprofil 47' som navkuggens nedre parti 40 uppvisar. Detta fram- går av figur 3 där förlängningen av det nedre partiets 40 evolventprofil 47 åter- ges medelst en streckprickad linje.

Navets 10 nedre kuggparti 40 motsvarar fördelsvis halva totala kugghöjden, men eftersom anliggningsytor mellan nav och muff uppvisar linjeanliggning kan det nedre kuggpartiet inom ramen för uppfinningstarxken väljas mellan 1/4 och 5/4 av totala kugghöjden. I de fall det nedre kuggpartiet är större än halva totala lcugghöjden är det dock fördelaktigt att utforma det övre kuggpartiet med en mera utvidgad kuggform än vad en evolvent uppvisar.

Navets 10 övre kuggparti 41 har en kortare axiell utsträckning än navets nedre kuggparti 40. I figurerna 1 ooh 5 är visad en tvär övergång 48 mellan navkuggens övre och nedre parti 41 respektive 40, men alternativt kan övergången utformas helt eller delvis med fasning uppvisande sned vinkel till det nedre kuggpartiets övre plan. Övergången 48 är vidare belägen på ett avstånd från navkuggens respek- tive ändar 49 som med fördel överstiger den vid vridkraftöverföringen verksamma kugghöjden för navkuggens nedre parti 40. 7712765-2 Nämnda avstånd påverkar storleken av de påkänningar som navkuggarna 18 utsättas för vid vridlæaftöverföring. I ett dyliß fall har muffen 16 förskjutits axiellt från ett neutralt utgångsläge till ett läge för ilagd växel. Sistnänmda läge visas i figur 1, varvid muffen 16 är âtergiven med heldragna linjer i ingrepp med löp- hjulets 5 inre kuggkzrans 15. Muffens 16 kuggar 17 ligger därvid aaciellt utanför navkuggens 18 övre parti 41, och i detta. läge anligger kuggflardcerna på muffen 16 mot kuggflaxxlcerna på. navets 10 nedre parti 40 och ombesörjer därigenom vridlcraft- överföring mellan löphjulet 5 och navet 10 via. muffen 16.

Av figurerna 2 och 5 framgår hur en vid övergången 48 mellan en navkuggs 18 övre och nedre parti 41,40 bildad axiellt riktad ändyta 50 till viss del överlappas av en däremot vänd sned yta 51 till följd av med fasning spetsade ändar 52 på. muffens 16 kuggar 17. När det vid vridlmaftöverföring bildas exiella krafter, vilka. tende- rar att återföra muffen 16 till dess utgångsläge, förhindras detta genom att ovan- näxmda ändytor 50,51 pressas till direkt anliggning mot varandra. Eftersom detta. inträffar vid alla samverkande Icuggar på. navet 10 och muffen 16 skapas en effektiv spärr mot muffens 16 återgående förskjutningsrörelse.

Vid urkoppling av en ilagd växel urkopplas förbindelsen mellan motor och växel- låda på. konventionellt sätt med en kopplingspedal eller liknande, varvid vridkraft- överföringen mellan lcugglaansen 15, muffen 16 och navet 10 avbryts. Växeln urlägges därefter genom att man med en yttre lcraft förskjuter muffen 16 mot dess utgångsläge. Övergångens ändyta 50 på. navet 10 styr därvid de spetsade ärzdytorna 51 på muffens 16 kuggar 17 så att navets 10 respektive kuggar i sin helhet kan ingripa i muffens 16 kuggspår, varefter förskjutningsrörelsen lätt kan slutföras till muffens 16 ut- gångsläge.

Utformningen av synkroniseringsnavet 10 enligt uppfinningen är som tidigare nämnts fördelaktig ur tillverkningssynpunkt. Genom svarvning av ett lcugghjulsännle bibringas navet 10 det mittre upphöjda partiet 41 och genom en därefter följande fräsoperation utformas navlmggarnas dubbla evolventprofiler. Fräsoperationen med- ger bearbetning av flera nav 10 samtidigt.

Claims (8)

'7712765-2 6 PETEWIIGAV

1. Anordning vid en synkmniserin-gsmekaxxiem i en motorfordonsväxelåda inne- fattande minst ett på. en axel (2) i längsgående riktning lägesfixerat synkroni- seringsnav (10) som med utvändiga kuggar (18) samverkar med invändig-a kuggar (17) på en koncentrisk i axiell riktning förskjuthart anordnad synkroniseringsmuff (16), kânnetecknadav ett navet (1o) är utformat med xmggar, vilka uppvisar olika mggpi-øfii (45,47) i ett nedre respektive övre kuggparti (40,41), att kuggarnas kuggform (45) i det övre kuggpartiet (41) är bredare än en för- längning av det nedre kuggpartiete (40) kuggform ut till navets (10) topp- cirkel, att kuggarnas kuggform (45) i det övre kuggpartiet (41) kan inpassa i muffens (16) kusespår, att kuggarnas nedre kuggparti (40) har en större axiell längd än kuggarnas övre kuggparti (41) samt att muffens (16) kuggar vid. vridkzcaftöverföring samverkar med navets (10) nedre kuggperii (40), varvia ena mggfianken i det övre kuggpartiet (41) på respektive hugger inta-ger läge utanför profilen för muffens (16) kuggapår och därigenom förhindrar axiell förskjutning av miffen (16) till ingrepp med navets (10) övre kuggparti (41).

2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä. n n e t e c k n a d av att navets (10) nedre kuggparti (40) har samma lzuggprofil »som muffens (16) kuggar.

3. Anordning enligt patentkrav 2, k ä. n n e t e c k n a d av att nämnde kugg- profíl har evolventform. i

4. Anordning enligt patentkrav 1 eller 3, k ä n n e t e c k n a. t av att navets (10) övre kuggparti (41) har evolventformad kuggprofil.

5. Anordning enligt något av föregående patenthev, k ä n n e t e c k n a d av att samtliga kuggar (18) på. navet (10) har samma utformning. 7

6. Anordning enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a d av att navets (10) nedre kuggparti (40) i rediell riktning i huvudsak motsvarar halva totala kugg- höjden på. navet (10).

7. Anordning enligt patentkrav 5 eller 6, k ä. n n e t e c k n a d av att övergången (48) mellan navkuggarnas nedre och övre partier (40 resp. 41) i axiell riktning uppvisar .väsentligen tvärgående ändytor (50).

8. Anordning enligt patentkrav 7,- k ä n n e t e c k n a d av att övergången (48) mellan navkuggarnas nedre och övre partier (40 resp. 41) är belägen på. ett avstånd från navkuggarnas ände (49) som âr större än radiella höjden för navets (10) nedre kuggparti (40). ANFÖRDA PusLIKAT1oNER= Frankrike 1 220 115 (63 c=s/41) us a 459 286 (192_ss)