SE464696B - Automatisk vaexlingsanordning vid en flerstegsvaexellaada av planethjulstyp och med spaerrorgan foer hindrande av tillslagning av en backvaexelkoppling och/eller -broms - Google Patents

Description

464 696 ventilerna omkastas medelst en regleringstryckimpuls, som är utlösbar medelst elektromagnetiska regleringsventiler som ut- styrs från en elektronisk regleringsenhet. Genonl oundvikliga läckage i det av aluminium utförda huset till växlingsanord- ningen, som inrymmer den av stål bestående växlingssliden kan i den från den tillhörande elektromagnetiska regleringsventilen och till växelventilen för backväxeln gående regleringstryck- ledningen uppbyggas ett tryck vid tillslagen framåtväxelkopp- ling, vilket leder till en iläggning av backväxeln så att ska- dor kan uppkomma på växellådan.

Föreliggande uppfinning avser att åstadkomma detta i huvudsak genom att spärrtrycket utgörs av' arbetstrycket för framåtväxelkopplingen, att växlingsventilerna för backväxel- kopplingen respektive -bromsen är synkront påverkbara till sina lägen för tillslagning och växlingsventilen till framåtväxel- kopplingen till sitt läge för frånslagning av den respektive tillhörande kopplingen eller bromsen med hjälp av ett av en elektromagnetisk regleringsventil utlösbart regleringstryck, att växlingsventilen för backväxelkopplingen via en styrning är förbunden med en systemtryckledning, vars systemtryck är inreg- lerbart till ett reducerat tryck medelst en via ett ventilom- ställningsorgan utlösbar inkoppling av ett hydrauliskt tidsbe- stämningsorgan i form av ett med en regleringsventil förbundet uppsamlingsorgan, och att ventilomställningsorganet via en reg- leringstryckledning är förbundet med det mellan strypningen och växlingsventilen för backväxelkopplingen liggande partiet av systemtryckledningen, medan växlingsventilen för framåtväxel- kopplingen är förbunden med det mellan strypningen och uppsam- lingsorganet liggande partiet av denna ledning.

Vid växlingsanordningen enligt uppfinningen verkar vid tillslagen framåtväxelkoppling dennas arbetstryck på växlings- ventilen för backväxelbromsen tillsammans med den tillhörande ventilfjädern på sådant sätt att växlingsventilen hålls spärrad i dess läge för frånslagning av bromsen, så att oavsiktliga läcktryck i den i motsatt riktning mot växlingsventilen verkande regleringstryckledningen icke kan medföra oavsiktliga växelomläggningar. Frigöringen av denna växlingsventil under 464 696' loppet av en på normalt sätt utlöst växeliläggning av backväx- eln sker så att vid ett konstruktivt separat anordnande av växlingsventilen till framåtväxelkopplingen i förhållande till växlingsventilen för backväxelbromsen omställes den nyssnämnda kopplingen medelst regleringstrycket från den elektromagnetiska regleringsventilen och därmed avstängs även spärrtrycket till växlingsventilen för backväxelbromsen.

Om växlingsventilerna för framåtväxelkopplingen och backväxelbromsen däremot arbetar med en gemensam växlingsslid enligt vad som angivits i det efterföljande patentkravet 4 el- ler 5 sker frigöringen av denna spärrning av den gemensamma växlingsventilen under loppet av en normalt utlöst växling el- ler iläggning av backväxeln på sådant sätt att först omställs växlingsventilen för backväxelkopplingen och förbinder det ak- tuella växlingsorganet med systemtryckledningen i vars mellan strypningen och växlingsventilen belägna parti därigenom in- träffar ett tryckfall, som via den anslutna regleringstryckled- ningen utlöser en inkoppling av uppsamlingsorganet medelst det på den anslutna regleringsventilen verkande ventilomställnings- organet. Därigenom inregleras systemtrycket i det mellan stryp- ningen och uppsamlingsorganet belägna partiet av systemtryck- ledningen till ett lägre tryck. Vid detta ledningsparti är emellertid också ansluten den gemensamma växlingsventilen, var- för arbetstrycket för framåtväxelkopplingen och därmed spärr- trycket vid denna gemensamma växlingsventil sänks till detta lägre tryck, varigenom spärrningen upphävs och ventilen omstäl- les.

Denna spärrfrigöring sker vid växlingsanordningen en- ligt uppfinningen med större tillförlitlighet om man utnyttjar de i det efterföljande patentkravet 2 föreslagna åtgärderna. i I patentkravet 3 har angivits ett fördelaktigt anord- nande och utförande av spärromställningsorganet i växlingsan- ordningen enligt uppfinningen, vilket kan utnyttjas oberoende av om växlingsanordningen arbetar med två skilda eller en ge- mensam växlingsslid för framåtväxelkopplingen och backväxel- bromsen.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning 464 696 till bifogade ritning, som schematiskt och delvis i sektion vi- sar ett utföringsexempel på ett hydrauliskt växlings- och reg- leringsschema.

En flerstegs automatväxellåda av planethjulstyp för ett lastfordon och särskilt en sopbil uppvisar som kärna en känd Simpson-växellåda 32, vid vilken en från en drivande motor via en hydrodynamisk vridmomentomvandlare drivbar ingångsaxel 33 via en framåtväxelkoppling 1 kan sättas i förbindelse med ett främre ringhjul 34 och medelst en backväxelkoppling 2 med ett av två solhjul på en mellanaxel 35. En främre planethjulsbärare 36, i vilken är lagrade planethjul, vilka står i ingrepp med det främre ringhjulet 34 och med det främre av solhjulen, samt ett bakre ringhjul 37 är vridfast förbundna med en utgångsaxel 38, som på känt sätt utnyttjas som utgående drivaxel. En pla- nethjulsbärare 39 som uppbär planethjul, vilka står i ingrepp med det bakre ringhjulet 37 och med det inre solhjulet, är för- bunden med en backväxelbroms 3.

Framåtväxelkopplíngen 1 är ständigt tillslagen utom när backväxeln är ilagd. Vid iläggningen av backväxeln tillslås backväxelkopplingen 2 och -bromsen 3.

Framåtväxelkopplingen 1 är påverkbar medelst en ring- formig axialkolv i ett växlingsorgan 7, som via en arbetstryck- ledning 21 står i förbindelse med en växlingsventil 4.

Backväxelkopplingen 2 är manövrerbar medelst en ring- formig axialkolv till ett växlingsorgan 8, som via en arbets- tryckledning 22 står i förbindelse med en växlingsventil 5.

Backväxelbromsen 3 är manövrerbar medelst en ringformig axial- kolv till ett växlingsorgan 9, som via en arbetstryckledning 23 står i förbindelse med en växlingsventil 6. En strypning 16 uppdelar en systemtryckledning 11 i ett med växlingsventilen 5 förbundet ledningsparti 27 och ett ledningsparti 28.

Ledningspartiet 28 står i förbindelse såväl med en ge- mensam ventilanslutning 40 till de bägge växlingsventilerna 4 och 6 som också med ett hydrauliskt tidsbestämningsorgan i form av ett uppsamlingsorgan 14 med därtill ansluten regleringsven- til 13. Denna ventil 13, en elektromagnetisk regleringsventil 26 och en ytterligare regleringsventil 41 är anslutna till en 11 464 696' matartryckledning 42, i vilken upprätthålls ett av ett pumpsys- tem och via ännu en regleringsventil avgivet matartryck.

Regleringsventilen 41 är ansluten till en reglerings- tryckledning 43, i vilket råder ett av motorns belastning bero- ende moduleringstryck, och bestämmer i en till uppsamlingsorga- net 14 gående laddningstryckledning 45 ett ackumulatorladd- ningstryck som är beroende av en regleringsfjäder 44 och modu- leringstrycket.

Uppsamlingsorganet 14, vilket arbetar på vanligt sätt med en fjäderbelastad kolv i likhet med en tryckackumulator, uppvisar vid ena änden av sitt hölje en med laddningstryckled- ningen 45 förbunden tryckanslutning 46 för tryckpåverkan av kolven, en vid ett mellanliggande ställe av höljet belägen tryckanslutning 47 för förbindande med ledningspartiet 28 i systemtryckledningen 11 samt en vid den andra änden av höljet belägen tryckanslutning 48 för förbindande med en utskjutnings- tryckledning 49, vilken går till en regleringstryckkammare 50 till regleringsventilen 13.

Från regleringstryckkammaren 50 sett uppvisar regle- ringsventilen 13 i riktningen för slidens axel efter varandra belägna ventilanslutningar 51-54, av vilka anslutningarna 51, 52 och 54 är förbundna med ledningspartiet 28 i systemtryckled- ningen 11 och ventilanslutningen 53 är förbunden med. matar- tryckledningen 42. Utskjutningsledningen 49 är förbunden med den intill regleringstryckkammaren 50 belägna ventilanslutning- en 51 för ledningspartiet 28 via en strypning 55.

Ventilsliden 57 till regleringsventilen 13 vilar i den ena riktningen av slidaxeln mot en i regleríngstryckkammaren 50 anordnad regleringsfjäder 56. Sliden 57 hålls i sitt på rit- ningen visade avstängningsläge, i vilket ventilanslutningen 51 är avstängd gentemot regleringstryckkammaren 50 och ventilan- slutningarna 52 och 53 är förbundna med varandra utan stryp- ning, varigenom regleringsventilen 13 och uppsamlingsorganet 14 är funktionellt avstängda från systemtryckledningen 11 och den sistnämnda via dess parti 28 är förbunden med matartryckled- ningen 42, medelst en ställkolv 58 till ett ventilomställnings- organ 12, vars arbetstryckkammare 59 dels via en strypning 60 464 696 är ansluten till ledningspartiet 28 och dels till en regle- ringstryckledning 15, varvid den sistnämnda står i förbindelse med partiet 27 av systemtryckledningen 11 via en backventil 61.

Växlingsventilen ES är vid sitt på ritningen visade läge in- ställd medelst en ventilfjäder 62 så att en med partiet 27 av systemtryckledningen 11 förbunden ventilanslutning 63 är av- stängd och en med arbetstryckledningen 22 förbunden ventilan- slutning 64 är förbunden med en i huvudsak tryckavlastad noll- anslutning 65. Regleringstryckledningen 25 till regleringsven- tilen 26 är via en växelspärrventil 68 ansluten till en ventil- anslutning 66 på växlingsventilen 5. Ventilanslutningen 66 står i öppen förbindelse med en regleringstryckkammare, i vilken är belägen en tryckyta 67 hos ventilsliden 69 i växlingsventilen 5. Genom påverkan av tryckytan 67 med trycket från reglerings- tryckledningen 25 kan ventilsliden 69 omställas till sitt andra ändläge för backväxeln, i vilket ventilanslutningarna 63 och 64 är förbundna med varandra och nollanslutningen 65 är avstängd.

Den ena änden 18 av den för växlingsventilerna 4 och 6 gemensamma ventilsliden 17 ligger i en tryckkammare 19 till ett spärrinställningsorgan 10 och påverkas sålunda av trycket i denna kammare. I samma verkningsriktning arbetar en i tryckkam- maren 19 anordnad ventilfjäder 70 mot slidänden 18.

Den andra änden 29 av ventilsliden 17 ligger i en reg- leringstryckkammare 30, vid vilken regleringstryckledningen 25 är ansluten.

Vid tryckavlastad regleringstryckledning 25 befinner sig ventilsliden 17 i sitt på ritningen visade högra ändläge, i vilket tryckkammaren 19 till spärrinsäfllningsorganet 10 via en inre slidkanal 24 till ventilsliden 17 är förbunden med en ventilkammare 31, som ständigt står i öppen förbindelse med en ventilanslutning 20, med vilken arbetstryckledningen 21 är för- bunden. Vidare är vid det visade ändläget av ventilsliden 17 både ventilanslutningarna 20 och 40 förbundna med varandra och en med arbetstryckledningen 23 förbunden ventilanslutning 72 står i förbindelse med en i huvudsak tryckavlastad nollanslut- ning 73. Däremot är en i området mellan tryckkammaren 19 och ventilkammaren 31 belägen ytterligare och i huvudsak tryckav- fx 464 696' lastad nollanslutning 71 avstängd i det visade läget av sliden.

Det visade tillståndet hos växlingsanordningen motsva- rar neutralläget, vid vilket dels framåtväxelkopplingen 1 är tillslagen, emedan växlingsventilen 4 förbinder ventilanslut- ningen 20 hos den tillhörande arbetstryckledningen 21 med ven- tilanslutningen 40 hos ledningspartiet 28 av systemtryckled- ningen 11, dels är backväxelkopplingen 2 frånslagen, emedan växlingsventilen 5 förbinder ventilanslutningen 64 hos den tillhörande arbetstryckledningen 22 med nollanslutningen 65 och dels är backväxelbromsen 3 likaså frànslagen, därför att väx- lingsventilen 6 förbinder ventilanslutningen 72 hos den till- hörande arbetstryckledningen 23 med nollanslutningen 73.

Spärrinställningsorganet 10 utnyttjar arbetstrycket hos framåtväxelkopplingen 1 på sådant sätt att ventilsliden 17 tvångsvis låses i dess kopplingen tillslående läge även om det till följd av läckage i regleringstryckledningen 25 eller reg- leringstryckkammaren 30 oavsiktligt skulle uppbyggas ett tryck.

I stationärt tillstånd hos neutralläget åstadkommes en tryckutjämning vid strypningarna 16, 55 och 60, så att i sys- temtryckledningen 11 och i regleringstryckledningen 15 liksom också vid tryckanslutningarna 46, 47, 48 hos uppsamlingsorganet 14 råder samma höga tryck, som i huvudsak är lika med trycket i matartryckledningen 42. Till följd härav befinner sig ventilom- ställningsorganet 12 vid sitt på ritningen visade läge vid ett med höljet fast förbundet anslag 74, i vilket regleringsventi- len 13 och uppsamlingsorganet 14 är avstängda.

Om nu för normal inläggning av backväxeln den elektro- magnetiska regleringsventilen 26 omställes av' en elektronisk regleringsenhet och därigenom åstadkommer en förbindelse mellan regleringstryckledningen 25 och matartryckledningen 42, än rar sig till en början ingenting beträffande läget av ventilsliden 17 medan vid dess bägge ändytor fortfarande råder samma tryck och ventilfjädern 70 upprätthåller det rådande läget.

Emellertid sker en omställning av växlingsventilen 5 under inverkan av regleringstrycket mot tryckytan 67, varigenom nollanslutningen 65 avstängs och ventílanslutningarna 63 och 64 förbinds med varandra. Härigenom förbinds det mellan strypning- 464 696 en 16 och växlingsventilen 5 belägna ledningspartiet 27 via den tömda arbetstryckledningen 22 med det tömda växlingsorganet 8 till backväxelkopplingen 2, så att det i ledningspartiet 27, i vilket före omställningen rådde det höga trycket hos matar- tryckledningen 42, uppstår ett betydande tryckfall. Detta tryckfall fortplantar sig via den anslutna regleringstryckled- ningen 15 ända fram till ventilomställningsorganet 12, så att dettas arbetstryckkammare 59 avlastas och regleringsfjädern 56 förflyttar regleringssliden 57 till regleringsläget, i vilket upprättas en relativt strypningen 55 funktionsmässigt parallell tryckförbindelse mellan näfleringstryckkammaren 50 och ventilan- slutningen 51 och därmed blir utskjutningstryckledningen 49 verksam och uppsamlingsorganet 14 omställes därigenom till sys- temtryckledningen 11. Därigenom bestämmer regleringsventilen 13 ett medelst strypningen 55 och regleringsfjädern 56 fastställ- bart reducerat tryckvärde i systemtryckledningen 11, son: på vanligt sätt via ventilanslutningen 54 återförs till regle- ringssliden 57.

I tidsperioden mellan omställningen av växlingsventilen 5 för backväxelkopplingen 2 och inträdandet av regleringsfunk- tionen hos regleringsventilen 13, i vilken rör sig kolven till uppsamlingsorganet 14 så att den till slut nått fram till tryckanslutningen 47, undantränges den via utskjutningstryck- ledningen 49 undanträngda oljevolymen i huvudsak utan strypning via den i regleringsventilen 13 frilagda och relativt stryp- ningen 55 parallella tryckförbindelsen i ledningspartiet 28, i vilket därvid råder ett mellantryck, som är ännu lägre än det därefter av regleringsventilen 13 inställda reducerade trycket.

Detta lägre tryck överförs också via ledningspartiet 28 och den frilagda förbindelsen mellan ventilanslutningarna 20 och 40 till ventilkammaren 31 i växlingsventilen 4, så att spärrverkan hos den via slidkanalen 24 anslutna tryckkammaren 19 hos spärrinställningsorganet 10 upphävs och ventilsliden 17 genom denna tryckpåverkan i regleringstryckkammaren 30 omställs till sitt vänstra ändläge mot verkan av ventilfjädern 70, i vilket läge ventilkammaren 31 är förbunden med ventilanslut- ningen 20, arbetstryckledningen 21 och växlingsorganet 7 likaså

Claims (5)

464 696' är förbundna med nollanslutningen 71 och slidkanalen 24 är för- bunden med den anslutna tryckkammaren 19 hos spärrinställnings- organet 10, så att det sistnämnda blir avstängt. Samtidigt av- stängs genom denna omställning av ventilsliden 17 nollanslut- ningen 73 och ventilanslutningen 72 för arbetstryckledningen 23 på växelorganet 9 för backväxelbromsen 3 förbinds med ventilan- slutningen 40 för ledningspartiet 28 av systemtryckledningen 11. P a t e n t k r a v

1. Automatisk växlingsanordning vid en flerstegsväxellåda av planethjulstyp, vid vilken vid minst en av framåtväxlarna är tillslagen en framåtväxelkoppling och vid en backväxel en back- växelkoppling och -broms medelst tillhörande och med en väx- lingsventil förbundna växlingsorgan och spärrorgan är anordnade för att hindra en tillslagning av backväxelkopplingen och/eller -bromsen vid tillslagen framåtväxelkoppling, vilka spärrorgan inbegriper ett av ett spärrtryck påverkbart spärrinställnings- organ, medelst vilket den tillhörande växlingsventilen är lås- bar i sitt läge för frånslagning av backväxelbromsen, k ä n - n e t e c k n a d a v att spärrtrycket utgörs av arbetstryc- ket (21) för framåtväxelkopplingen (1), att växlingsventilerna (5, 6) för backväxelkopplingen (2) respektive -bromsen (3) är synkront påverkbara till sina lägen för tillslagning och väx- lingsventilen (4) till framåtväxelkopplingen (1) till sitt läge för frånslagning av den respektive tillhörande kopplingen eller bromsen med hjälp av ett av en elektromagnetisk regleringsven- til (26) utlösbart regleringstryck, att växlingsventilen (5) för backväxelkopplingen (2) via en strypning (16) är förbunden med en systemtryckledning (11), vars systemtryck är inregler- bart till ett reducerat tryck medelst en via ett ventilomställ- ningsorgan (12) utlösbar inkoppling av ett hydrauliskt tidsbe- stämningsorgan i form av ett med en regleringsventil (13) för- 464 696 10 bundet uppsamlingsorgan (14), och att ventilomställníngsorganet (12) via en regleringstryckledning (15) är förbundet med det mellan strypningen (16) och växlingsventilen (5) för backväxel- kopplingen (2) liggande partiet (27) av systemtryckledningen (11), medan växlingsventilen (4) för framåtväxelkopplingen (1) är förbunden med det mellan strypningen (16) och uppsamlings- organet (14) liggande partiet av denna ledning (11).

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a d a v att det av den elektromagnetiska regleringsventilen (26) utlösbara regleringstrycket (25) är högre än det reducera- de trycket i systemtryckledningen (11).

3. Anordning enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d a v att den ena änden (29) av ventilsliden (17) till växlingsventilen (6) för backväxelbromsen (3) är belägen i en av regleringstrycket (25) påverkbar tryckkammare (30) och att den andra slidänden (18) är belägen i den av arbetstrycket (21) för framåtväxelkopplingen (1) påverkbara tryckkammaren (19) hos spärrinställningsorganet (10).

4. Anordning enligt något av patentkraven 1-3, k ä n - n e t e c k n a d a v att växlingsventilen (4) för framåt- växelkopplingen (1) och växlingsventilen (6) för backväxel- bromsen (3) uppvisar en gemensam ventilslid (17) och att tryck- kammaren (19) hos spärrinställningsorganet (9) är förbunden med en ventilanslutning (20) för en till växlingsorganet (7) för framåtväxelkopplingen (1) gående arbetstryckledning (21).

5. Anordning enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k - n a d a v att ventilsliden (17) uppvisar en slidkanal (24), som i sin ena ände inmynnar i tryckkammaren (19) och i sin and- ra ände i en med ventilanslutningen (20) i öppen förbindelse stående ventilhuskammare (31).