SE462118B - Fjaederanordning vid synkrondon - Google Patents

Description

462118 10 15 20 25 30 35 2 i efterföljande patentkrav 1. Föredragna utföringsformer av uppfinningen anges i efterföljande underordnade patent- krav.

Medelst fjäderanordningen enligt föreliggande upp- finning ástadkommes en ny, i ett stycke utförd enhet bestående av fjäderstål, vilken är betydligt enklare att tillverka än de flesta tidigare kända fjäderanord- ningarna. Dessutom ger själva användningen av fjäder- stål en betydligt längre livslängd av upp till 400 000 cykler. Enligt en föredragen utföringsform är fjäder- anordningen placerad i en dubbelverkande synkronkoppling, som inbegriper två axiellt motsatta spärringar vilka har axiellt i linje med varandra belägna uppborrningar för mottagning och stödjande av fjäderorganets respek- tive ändar. Fjäderorganet utgöres av en långsträckt, S-formig enhet, där vardera änden har ett krökt parti och ett på avstånd från detta beläget fjäderbenparti i det normalt obelastade tillståndet. Enligt den före- dragna utföringsformen innefattar de i motsatt riktning sig sträckande yttre benpartierna av fjäderorganet ett par symmetriskt motbelägna insvängningar, som är place- rade mellan fjäderorganets ändar och som är anordnade att ingripa med en växelfläns. Flänsen är direkt kopplad till en växelmekanism och manövreras sålunda manuellt för àstadkommande av synkronisering och efterföljande växelingrepp.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare i det följande under hänvisning till bifogade ritningar, som visar ett utföringsexempel.

Fig l visar en delsektion genom en transmission med en dubbelverkande synkronkoppling, inbegripande en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning.

Fig 2 visar i större skala den i fig l åskådlig- gjorda, dubbelverkande synkronkopplingen.

Fig 3 visar i större skala och i detalj en före- dragen utföringsform av ett fjäderorgan, som ingår i den i fig l och 2 àskådliggjorda synkronkopplingen. 10 15 20 25 30 35 462118 3 Fig 4 visar en tvärsektion genom fjäderorganet tagen längs linjen 4-4 i fig 3.

I fig 1, vartill först hänvisas, visas en del av en transmission 10, som inbegriper en föredragen utfö- ringsform av en dubbelverkande synkronkoppling 20, vil- ken visas separat i fig 2. Transmissionen 10 innefattar en roterbar huvudaxel 12, på vilken är placerad koaxiel- la kugghjul 14 och 16. Vartdera kugghjulet 14 och 16 är roterbart monterat i var sitt lager 18 resp 19 på den roterbara axeln 12. Det lager 18 som uppbär kugghju- let 14 är av typ koniskt rullager medan det lager 19 som uppbär kugghjulet 16 är av typen bommar och spår (fluted type)- I båda figurerna l och 2, vartill nu hänvisning samtidigt sker, visas den dubbelverkande synkronkopp- lingen 20, som inbegriper en till vänster placerad spärr- ring 22 och en till höger placerad spärring 24, vilka företrädesvis består av bronsmaterial för optimal sli- tagebeständighet. Ringarna 22 och 24 är stelt förbundna med varandra medelst tre i omkretsled på avstånd från varandra belägna spärrtappar 26 (endast en visas), som sträcker sig axiellt mellan ringarna 22 och 24. Vid om- kretsen och på lika avstånd mellan vartdera paret spärr- tappar 26 är ett fjäderorgan 40 anordnat (endast ett visas), vilket kommer att beskrivas i det följande.

Vardera spärringen 22, 24 har en inre, stympat konisk friktionsyta 28 och vartdera kugghjulet 14 och 16 inne- fattar en klokoppling 6 resp 8, vilken är placerad ko- axiellt med kugghjulen 14, 16. Vardera klokopplingen 8, 6 har en yttre, motsvarande, stympat konisk frik- tionsyta 30 för ingrepp med någon av spärrringarnas 22, 24 friktionsytor 28.

En kopplingsmuff 32 är symmetriskt anordnad mellan spärringarna 22 och 24 och är medelst bommar och spår 12' fäst på huvudaxeln 12. En växelfläns 34 är stelt fäst på kopplingsmuffen 32 medelst fjädrande låsringar 38, vilka kvarhàller flänsen 34 i axialled på muffen 462118 10 15 20 25 30 35 4 32. Enligt den föredragna utföringsformen finns det i flänsen 34 sex stycken på lika avstånd från varandra i omkretsled placerade hål, i vilka inrymmes de tre spärrtapparna 26 och de tre fjäderorganen 40.

Vardera klokopplingen 6 och 8 innehåller en grupp invändiga klokopplingskuggar 42, som valbart är förbara till ingrepp med yttre klokopplingskuggar 44 på kopp- lingsmuffen 32. Kopplingsmuffen 32 förflyttas från det visade friläget med hjälp av en manuellt manövrerbar växelgaffel 46, som av fordonsföraren förflyttas axiellt längs en växelstång 47.

I det följande hänvisas endast till fig 2, där varje fjäderorgan 40 är placerat i ett par i linje med varandra belägna uppborrningar eller urtag 48 för upp- tagning av ett ändparti 50 av ett fjäderorgan 40. Varje fjäderorgan 40 innefattar dessutom ett par motbelägna insvängningar 52, som är placerade vid mitten av varje långsträckta fjäderorgan 40 för eftergivlig fastgöring av växelflänsen 34 under motverkan av axialförflyttning mellan växlingarna. Av fig 2 framgår även att varje hål 36 i växelflänsen 34 har en avfasning, som utgör en kam- yta 54 för en motsvarande avfasad yta 56 på varje spärr- tapp 26, varvid vardera motsvarande avfasad yta är pla- cerad i ett urtag 37 i varje spärrtapp 26, såsom visas.

Det dubbelverkande synkrondonets 20 funktion kommer att beskrivas i det följande under hänvisning till både fig 1 och 2. Vid förflyttning av den manuellt manövrer- bara växelgaffeln 46 antingen åt höger eller vänster kommer kamytan 54, som är placerad på de tre hålen 36 i beröring med ett av fjäderorganen 40, att anligga mot antingen det vänstra eller högre kantpartiet av de mot- belägna insvängningarna 52 av varje fjäderorgan 40. Ef- tersom förflyttningar åt vänster respektive höger ger omvända men identiska resultat, kommer synkronkopplingens 20 funktion av förenklande skäl att beskrivas endast med avseende på en förflyttning åt vänster av växelgaffeln 46.

En på området erfaren fackman inser att växelgaf- 'I 10 15 20 25 30 35 462118 5 feln 46 efter fullbordad förflyttning åt vänster kommer att låsa ingreppet mellan kugghjulet 14 och axeln 12, vilka dessförinnan i allmänhet roterar med olika varv- tal. Således beskrives växeloperationen här under anta- gande av en sådan relativ varvtalsskillnad före fullbor- dandet av växlingen. När växelgaffeln 46 inledningsvis ' förflyttas åt vänster, bringas växelflänsen 34 att på- börja sin rörelse åt vänster. De tre med fjäderorganen 40 förenade kamytorna 54 bringas till anliggning mot de vänstra kantpartierna av fjäderorganens 40 insvängningar 52. Fjäderorganens 40 vänstra ändpartier 50, som är pla- cerade i den vänstra spärringens 22 urtag 48, tjänar till att förskjuta hela synkronkopplingen 20 åt vänster, var- efter spärringens 22 friktionsyta 28 kommer i beröring med motsvarande friktionsyta 30 på klokopplingen 6.

Härvid kommer de med de tre spärrtapparna 26 före- nade kamytorna 54 i beröring med spärrtapparnas avfasade ytor 56 och kommer de med fjäderorganen 40 förenade kam- ytorna 54 att föras upp ur insvängningarna 52. En ytter- ligare förflyttning av växelgaffeln 46 åt vänster ökar trycket mellan friktionsytorna 28 och 30 genom att växel- flänsens 34 kamytor 54 bringas i anliggning mot spärr- tapparnas 26 kamytor 56, varigenom den relativa varvtals- skillnaden mellan kugghjulet 14 och axeln 12 börjar när- mar sig noll. När kugghjulet 14 och axeln 12 har nått samma varvtal, kommer de av växelflänsens 34 kamytor 54 som är i anliggning mot spärrtapparnas 26 kamytor 56 att föras upp ur spärrtapparnas 26 urtag 37. En ytterligare förflyttning av växelgaffeln 46 åt vänster bringar kopp- lingsmuffens 32 klokopplingskuggar 44 i ingrepp med klo- kopplingens 6 klokopplingskuggar 42 på kugghjulet 14 för effektiv hoplåsning av kugghjulet 14 och axeln 12.

Speciellt för en på området erfaren fackman bör det stå klart, att fjäderorganets 40 eftergivlighet är av avgörande betydelse för styrningen av flänshålens 36 friktionsrörelse med avseende på fjäderorganets 40 in- svängningar 52. Uppfinnaren till den i föreliggande pa- 462118 10 15 20 25 30 35 6 tentansökan beskrivna uppfinningen har kunnat konstate- ra, att den erforderliga eftergivligheten styres på mest tillfredsställande sätt medelst ett S-formigt fjäderor- gan 40 enligt föreliggande uppfinning, såsom visas spe- ciellt i fig 3. Det bör inses att fjäderorganet 40 inte enbart tjänar till att centrera växelflänsen 34 mellan växlingarna utan att det även tjänar till att effektivt dämpa vibrationer och därigenom minska oljudet under transmissionens arbete. Centreringen av växelflänsen 34 mellan växlingarna eliminerar dessutom onödigt sli- tage av kamytorna 56, spärringsfriktionsytorna 28 och klokopplingsfriktionsytorna 30, såsom inses av en fack- man på området.

Enligt den föredragna utföringsformen framställes fjäderorganet 40 av ett fjäderstàl med relativt hög kol- halt, t ex inom ett SAE-område 1070-1090, vilket har er- forderlig hållfasthet och livslängd i den aktuella mil- jön. Företrädesvis ligger Rockwell-hárdheten i området 50-55. Användningen av fjäderstål i kombination med fjä- derorganets 40 S-form ger en "radiell fjädring", som är tillräcklig för att åstadkomma en mera tillfredsställande eftergivlighet liksom en förbättrad livslängd för fjäder- organet 40. Det faktum att ett i ett stycke utfört fjä- derorgan användes ger tillverkningsmässiga besparingar, som inte har kunnat uppnås vid tidigare kända fjäder- arrangemang.

Under ny hänvisning speciellt till fig 3 framgår att varje fjäderorgan 40 har ett par motsatta insväng- ningar 52, såsom tidigare påpekats, vilka är placerade väsentligen mittemellan den långsträckta fjäderkroppens 40 ändar 50. Varje fjäderorgan 40 har ett första ben 58 och ett i motsatt riktning sig sträckande andra ben 60, vilka båda ben innefattar ett par insvängningar 52.

Ett mellanliggande tredje ben 62 sammanbinder det första benet 58 med det andra benet 60 i ett sammanhängande stycke. vardera änden 50 har ett krökt parti 64 resp 66. Det krökta partiet 64 bildas av den i ett stycke 10 15 20 25 30 462118 7 sammanhängande förbindningen mellan det första benet 58 och det mellanliggande benet 62 medan det krökta par- tiet 66 bildas av den i ett stycke sammanhängande för- bindningen mellan det andra benet 60 och det mellanlig- gande benet 62. Vardera änden 50 bildar sålunda ett änd- parti, bestående av en krökning och ett ben, varvid den vänstra änden 50 inbegriper det förutnämnda krökta par- tiet 64 och det andra benets 60 ände 70 medan den högra änden 50 innefattar det krökta partiet 66 och det första benets 50 ände 68.

En fackman på omrâdet inser att de krökta partier- na 64, 66 respektive benändarna 68, 70 av fjäderorganen 40 kommer att röra sig elastiskt i riktning mot varand- ra, närhelst de med fjäderorganen 40 förenade kamytorna 54 föres upp ur insvängningarna 52. Vid förflyttning av ytorna 54 tillbaka in i insvängningarna 52 föres de krökta partierna 64, 66 respektive benändarna 68, 70 från varandra och tillbaka till det normalt obelastade läget, såsom visas på ritningen.

I fig 4, vartill slutligen hänvisas, åskådliggöres att fjäderorganets 40 tvärsektion 72 enligt den föredragna utföringsformen har rundade hörn, som bildar rundade kanter 74. Uppfinnaren till den i föreliggande patent- ansökan beskrivna uppfinningen har kunnat konstatera, att denna typ av kanter tjänar till att effektivt för- hindra utbredning av spänningssprickor, vilka annars skulle kunna uppstå och därigenom förkorta fjäderorga- nets 40 livslängd. Enligt en föredragen utföringsform närmar sig fjäderorganens 40 tvärsektion en oval form, såsom visas.

Claims (6)

462 118 l0 15 20 25 30 PATENTKRAV

1. Fjäderanordning vid synkrondon, k ä n n e - t e c k n a d därav, att den innefattar fjäderorgan (40), som har ett par motsatta, radiellt i linje med varandra belägna insvängningar (52), att synkrondonet (20) inbegriper tvâ axiellt förflyttbara spärringar (22, 24) med motsatta urtagningar (48) för upptagning av motsatta ändar (50) av fjäderorganen (40), en axiellt förflyttbar, radiellt sig sträckande fläns (34) med flera i omkretsriktningen på avstånd från varandra be- lägna öppningar (36), som var och en är anordnad att upptaga de motsatta insvängningarna (52) när flänsen (34) befinner sig i ett friläge mellan spärringarna (22, 24), Vilka är stelt sammankopplade kring en gemensam rotationsaxel (12) och vilka är placerade axiellt på av- stånd från varandra på ömse sidor om flänsen (34), att varje fjäderorgan (40) omfattar ett första axiellt sig sträckande ben (58), vilket innefattar den ena av in- svängningarna (52), och ett andra ben (60), som sträcker sig i motsatt riktning i förhållande till det första benet (58) och som är parallellt med och beläget på avstånd från detsamma, att det andra benet (60) inbe- griper den andra insvängningen (52), att varje fjäder- organ (40) dessutom innefattar ett tredje ben (62), som är placerat mellan de första och andra parallella benen (58, 60) och som i ett stycke är förbundet med dessa båda ben (58, 60), och att fjâderorganen (40) är framställda av fjäderstål och bildar en långsträckt, S-formig enhet i sitt normalt obelastade tillstånd.

2. Fjäderanordning enligt krav l, k ä n n e - t e c k n a d därav, att de första och tredje benen (58, 62) är förbundna med varandra i ett stycke och bildar ett krökt parti (64) vid det sammanhängande för- bindningsstället och att det andra och det tredje be- net (60, 62) är förbundna med varandra i ett stycke n-ï 10 15 20 462118 9 och bildar ett krökt parti (66) vid den S-formiga enhe- tens motsatta ände vid det andra och det tredje benets sammanhängande förbindningsställe och att vardera änden av nämnda enhet har ett krökt parti och ett benparti, som är beläget på avstånd från det krökta partiet när nämnda enhet befinner sig i sitt normalt obelastade tillstånd.

3. Fjäderanordning enligt krav 2, t e c k n a d därav, att en axiell förflyttning av k ä n n e - den radiellt sig sträckande flänsen (34) tjänar till att sammanpressa fjäderorganets (40) benpartier och krökta partier vid en motsatt ände av nämnda enhet, vilken befinner sig i flänsens (34) förflyttningsrikt- ning.

4. Fjäderanordning enligt krav 3, k ä n n e - t e c k n a d därav, att de motsatta insvängningarna (52) är symmetriskt placerade mellan ändarna (50) av nämnda enhet.

5. Fjäderanordning enligt krav 4, k ä n n e - t e c k n a d därav, att fjäderorganets (40) tvärsek- tion har rundade kantpartier.

6. Fjäderanordning enligt krav 5, k ä n n e - t e c k n a d därav, att fjäderorganets (40) tvärsek- tion är i huvudsak oval.