SE465687B

SE465687B - Vaexellaada foer motorfordon, med en foer flera vaexlar gemensam synkroniseringsanordning

Info

Publication number: SE465687B
Application number: SE8904373A
Authority: SE
Inventors: J Eklund
Original assignee: Saab Scania Ab
Priority date: 1989-12-27
Filing date: 1989-12-27
Publication date: 1991-10-14
Also published as: SE8904373D0; SE8904373L; WO1991010079A1

Description

15 20 25 30 35 465 687 syftet med uppfinningen är att vid en växellåda av den typ som anges inledningsvis, och som vanligen används för personbilar, möjliggöra en i axiell led mera kompakt uppbyggnad, så att en kortare växellåda kan erhållas, eller alternativt fler växlar kan få plats i en växellåda med en viss längd. Dessutom är det önskvärt att uppnå en snabb och säker synkronisering mellan växellådans ingående och utgående axel vid samtliga växlar.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen därigenom att i syn- kroniseringsanordningen ingår ett första kugghjul, som drivs av den ingående axeln, och som samverkar med en första kopp- ling avsedd för bromsning av den ingående axeln via det första kugghjulet, och att i synkroniseringsanordningen ingår även ett andra kugghjul, som drivs av den utgående axeln. och som medelst en andra koppling kan kopplas till det första kugg- hjulet för att via detta accelerera den ingående axeln.

Genom manövrering av lämplig koppling kan god synkronisering uppnås både vid upp- och nedväxling.

Därvid kan det andra kugghjulet med fördel drivas av den ut-- gående axeln via ett på den ingående axeln roterbart lagrat kugghjul.

Det första och det andra kugghiulet kan med fördel vara anord- nade på en gemensam axel parallell med den ingående axeln, varvid det ena av de båda kugghjulen lämpligen är vridfast monterat på axeln medan det andra är roterbart lagrat på axeln. Härvid kan med fördel de båda friktionskopplingarna vara belägna mellan det första och det andra kugghjulet. Detta underlättar montering av ett för båda kopplingarna gemensamt manöverdon.

Ytterligare särdrag hos och fördelar med uppfinningen framgår av nedanstående beskrivning med hänvisning till ett på bifoga- de ritning visat utföringsexempel, där figuren visar ett sche- matiskt längdsnitt genom en sexväxlad växellåda enligt upp- finningen. 10 15 20 25 30 35 465 687 På ritningen visas schematiskt en växellåda 1, som med sin in- gående axel 2 via en konventionell koppling 3 är kopplad till en motor 4. En utgående axel 5 är parallell med den ingående axeln 2 och är liksom denna roterbart lagrad i växellådans hus 6 via lämpliga lager (ej visade). Den visade växellådan har sex växlar framåt och en backväxel. med den högsta växeln be- lägen längst till vänster på ritningen.

Den ingående axeln 2 är försedd med dels vridfast anordnade kugghjul 7, 8 och 9. vilka är i ingrepp med var sitt på den utgående axeln 5 roterbart anordnat kugghiul 10. 11 och 12, respektive, och dels roterbart anordnade kugghjul 13, 14 och 15, vilka är i ingrepp med var sitt på den utgående axeln 5 vridfast anordnat kugghjul 16, 17 och 18, respektive. Dessa 12 kugghjul 7-18 bildar tillsammans de sex olika växlarna framåt.

På den ingående axeln 2 finns även ett vridfast anordnat kugg- hjul 19, som via ett ej visat kugghjul är i ingrepp med ett på den utgående axeln 5 roterbart anordnat kugghjul 20 och till- sammans med detta bildar en backväxel.

För låsning av de roterbart anordnade kugghjulen på respektive axel finns ett antal kopplingshylsor av i och för sig känd tYP. som genom axiell förskjutning kan bringas i ingrepp med tillhörande kugghjul. sålunda finns mellan kugghjulen 13 och 14 anordnat en kopplingshylsa 21, som genom axiell förskjut- ning kan bringas i ingrepp med endera kugghjulet för att låsa detta vridfast på axeln. På motsvarande sätt hör till kugg- hjulet 15 en kopplingshylsa 22, och till kugghjulen 20 och 10 en kopplingshylsa 23, samt till kugghjulen 11 och 12 en kopp- língshylsa 24. vid samtliga dessa kopplingshylsor och kugghjul saknas konventionella. individuella synkroniseringsanord- ningar, vilket medför att växellådans längd kan minskas eller att flera växlar än normalt kan få plats på en given längd.

Den utgående axeln 5 är även försedd med ett vridfast anordnat utgående kugghjul 25 för drivning av ytterligare delar i en fordonstransmission, här antydda med ett kugghjul 26. 10 15 20 25 30 35 465 687 För att vid växling möjliggöra en önskvärd synkronisering mellan den ingående axeln 2 och den utgående axeln 5 finns en synkroniseringsanordning 27, med vars hjälp den ingående axeln 2 kan bromsas eller accelereras. I denna synkroniseringsanord- ning ingår en i huset 6 lagrad, med den ingående axeln 2 pa- rallell axel 28, på vilken finns dels ett vridfast anordnat kugghjul 29 och dels ett roterbart anordnat kugghjul 30. Axeln 28 är på ritningen belägen i samma plan som axlarna 2 och 5, men kan i verkligheten med fördel vara anordnad i ett annat plan än axlarna 2 och 5. Kugghiulet 29 är i ingrepp med det på den ingående axeln 2 vridfast anordnade kugghjulet 7 samt är större än kugghiulet 30, som via det roterbart lagrade kugg- hiulet 13 på den ingående axeln 2 är i ingrepp med det vrid- fasta kugghjulet 16 på den utgående axeln 5. Kugghjulet 30 kan givetvis på annat sätt vara kopplat till den utgående axeln 5, t ex via att i stället för kugghiulet 13 separat monterat kugghjul.

I synkroniseringsanordningen 27 ingår vidare en första och en andra friktionskoppling 31 resp 32. Dessa har var sin på axeln 28 vridfast men axiellt förskjutbart monterad första del 31a respektive 32a. Kopplingens 31 andra del 31b är fast i huset 6, medan kopplingens 32 andra del 32b är fast på kugg- hjulet 30 och således kan rotera tillsammans med detta.

För manövrering av de båda mellan kugghjulen 29 och 30 belägna kopplingarna 31 och 32 finns ett mellan dem beläget manöver- don 33. Detta kan eventuellt bestå av två manöverdondelar, en för vardera kopplingen. Manöverdonet 33 är så utfört att en- dast en koppling åt gången kan bringas i ingrepp. Kopplingarna är med fördel av lamelltyp för att ge mjukt ingrepp, men även andra utföranden är tänkbara. Manövrering kan enligt det visa- de exemplet med fördel ske på elektromagnetisk väg, men även hydraulisk manövrering är tänkbar. Dylika manöverdon är väl- kända och behöver därför ei beskrivas närmare här. I normal- läget är båda kopplingarna ur ingrepp. 10 15 20 25 30 35 465 687 Kopplingen 31 utnyttjas för att bromsa den ingående axeln 2 vid uppväxling, medan kopplingen 32 utnyttjas för att accele- rera den ingående axeln 2 vid nerväxling. Funktionen är härvid följande: Då växling skall utföras är den ingående axeln 2 frikopplad från motorn via kopplingen 3. och växellådan är därvid enligt ritningen i friläge, dvs den ingående och den utgående axeln är inte i ingrepp med varandra. Då en uppväxling skall ske, dvs då den ingående axeln 2 skall bringas att rotera långsam- mare än tidigare, erfordras bromsning av den ingående axeln 2.

Detta uppnås genom att aktivera kopplingen 31. som bromsar axeln 28 och därigenom via kugghjulen 29 och 7 även den in- gående axeln 2. Axeln 28 roterar därvid fritt relativt kugg- hjulet 30 eftersom kopplingen 32 inte är aktiverad.

Då i stället en nerväxling skall ske. dvs då den ingående axeln 2 skall bringas att rotera snabbare än tidigare, erford- ras acceleration av den ingående axeln 2. Detta uppnås genom att aktivera kopplingen 32 så att axeln 28 tvingas att följa med kugghjulet 30 i dettas rotation. Eftersom kugghjulet 30 drivs av den utgående axeln 5 via kugghjulen 16 och 13 kommer härigenom kugghjulet 29 att via kugghjulet 7 accelerera den ingående axeln 2. För att detta skall vara möjligt måste gi- vetvis kugghjulen 16, 30, 29 och 7 vara inbördes så avpassade att en varvtalsökning för den ingående axeln 2 är möjlig.

Likvärdig funktion uppnås om t ex i stället kugghjulet 29 är roterbart lagrat på axeln 28 och för bromsning påverkas av en med huset förbunden koppling, medan en annan koppling kan förena kugghjulet 29 med axeln 28. som då vridfast uppbär kugghjulet 30. varvtalet på den ingående axeln 2 och den utgående axeln 5 avkännes med elektriska givare 34 resp 35, som är kopplade till en styrenhet 36, vilken i sin tur är kopplad till manöverdonet 33 och via detta styr kopplingarna 31 och 32.

Härigenom kan snabb och säker synkronisering av axlarna 2 10 465 687 och 5 uppnås vid olika växlar, så att aktuell kopplingshylsa utan problem kan bringas i ingrepp med aktuellt kugghjul för en snabb och säker växling. växlingen kan eventuellt ske med hjälp av ett växlingsservo 37, som med fördel är styrt av styrenheten 36. Då önskad växel är ilagd bringas kopplingen 3 på nytt i ingrepp.

För att underlätta synkroniseringen är det lämpligt att styr- enheten via t ex växellådans manöverspak har information om dels vilken växel som för tillfället ligger i och dels vilken växel som skall läggas i. Härigenom kan snabbt en exakt varv- talsanpassning ske, vilken möjliggör snabb och exakt växling.

Claims

10 15 20 25 30 35 687 Patentkgav

1. Växellåda för motorfordon, med en för flera växlar gemensam synkroniseringsanordning (27), medelst vilken den ingående axeln (2) vid växling kan bromsas eller accelereras till ett för vald växel erforderligt varvtal, innefattande en ingående axel (2) som uppvisar kugghiul (7-9,13-15,19) i ingrepp med kugghjul (10-12,16-18,20) på en utgående axel (5). vilken är parallell med den ingående axeln, varvid åtminstone något av kugghjulen på resp axel är roterbart lagrat på sin axel och medelst ett kopplingsorgan (21-24) är låsbart på sin axel, k ä n n e t e c k n a d av r att i synkroníseringsanordningen (27) ingår ett första kugg- hjul (29), som drivs av den ingående axeln (2). och som samverkar med en första koppling (31) avsedd för broms- ning av den ingående axeln via det första kugghjulet (29), och att i synkroniseringsanordningen (27) ingår även ett andra kugghjul (30), som drivs av den utgående axeln (5), och som medelst en andra koppling (32) kan kopplas till det första kugghiulet (29) för att via detta accelerera den ingående axeln (2).

2. Växellåda enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det andra kugghjulet (30) drivs av den utgående axeln (5) via ett på den ingående axeln (2) roterbart lagrat kugghjul (13).

3. Växellåda enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att det första (29) och det andra (30) kugghjulet är anord- nade på en gemensam axel (28) parallell med den ingående axeln (2). varvid det ena av de båda kugghjulen (29,30) är vridfast monterat på axeln (28) medan det andra är roterbart lagrat på axeln.

4. Växellåda enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att de båda kopplíngarna (3l,32) är belägna mellan det första och det andra kugghjulet (29,30) och är avsedda att påverkas en åt gången, varvid till vardera kopplingen hör ett manöverdon, lämpligen ett gemensamt sådant (33) för båda kopplingarna. 10 15 465 687

5. Växellåda enligt krav 4, kopplingarna (31,32) är friktionakopplingar, företrädesvis av lamelltyp. k ä n n e t e c k n a d av att

6. växellåda enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k - n a d av att det första kugghjulet (29) är större än det and- ra kugghjulet (30).

7. Växellåda enligt något av kraven 4-6, k ä n n e t e c k - n a d av att givare (34,35) för avkänning av varvtalet på in- gående (2) respektíve utgående (5) axel är kopplade till en styrenhet (36), vilken är anordnad att mottaga information om önskad växel och att såsom funktion därav styra kopplingarnas manöverdon (27) för att uppnå önskat synkroniseringevarvtal på den ingående axeln (2).