SE504070C2 - Planetväxel - Google Patents

Description

15 20 25 30 504 070 Kort beskrivning av uppfmningen I enlighet med uppfinningen är planetväxeln utfonnad i enlighet med vad som anges i den kärmetecknande delen av patentkravet l. De beroende patentkraven avser fördelaktiga utföringsfonner av uppfinningen. Med fördel är den andra kopplingsringen rotationsfast förbunden med den utgående axeln, lämpligen genom tänder ingripande på den inre radiella delen av den andra kopplingsringen.

Lärnplígen är solhjulet på den utgående axeln i ingrepp med ett flertal i omkretsled fördelade planethjul.

Lärnpligen inrymmer planetväxeln ett par synkroniseringsringar på vardera axiella sidan av ringhjulet mellan ringhjulet och respektive kopplingsring, varvid varje synkroniseringsring har utvändiga tänder för ingrepp med inre tänder på kopplingshylsorna.

Med fördel innefattar växeln dessutom en växlingsaxel med en ände förbunden med den ena kopplingshylsan glidbart anordnad på de yttre tändema på den första kopplingsringen, så att växlingsaxeln stöds för axiella rörelser av växellådshuset via den första kopplingsringen.

Figurfórteckning Uppfinningen beskrivs nedan i form av ett exempel med hänvisning till bifogade ritningar.

Fig. l visar ett axiellt tvärsnitt av en uppfinningsenlig planetväxel, varvid endast visas ett snitt ovanför den axiella rotationsaxeln och med växeln i ett hög- range läge, och Fig. 2 visar detsamma som Fig. l men med växeln i ett låg-range läge.

Beskrivningsexempel Med hänvisning till bifogade ritningar visas ett snitt av en tillsatsväxellåda avsedd att anslutas till en huvudväxellåda i ett tyngre fordon såsom en lastbil eller en buss. 10 15 20 25 30 504 070 Tillsatsväxellådan innefattar ett hus 11 med en ingående axel 12 anordnad från en ej visad huvudväxellåda. Den ingående axeln 12 är roterbart anordnad i huvudväxellådan och i huset 11 medelst lager 14 anordnade i en inre vägg 15 ihuset 11.

Ett solhjul 16 är förbundet roterbart fast med den ingående axeln 12 medelst splines.

Solhj ulet 16 är utformad med utvändiga kuggar som ingriper med åtminstone ett men med fördel ett flertal, exempelvis fem, planethjul 17 anordnade kring solhjulet. Varje planethjul 17 är roterbart monterat på en röraxel 18, som med en ände är fastmonterad vid ena axiella änden av en planethjulssbärare 21 och som med en andra ände är anordnad vid den andra axiella änden av planethjulsbäraren 21. Planethjulsbäraren 21 uppbär de respektive planethjulen på respektive röraxel 18. Planethjulsbäraren 21 utgör en integrerad del av en planethjulshållare 19 som i sin tur är integrerad med en utgående axel 13, vilken är roterbart anordnad (medelst konventionell lagring) i en yttre vägg (ej visad) av växelhuset 11. Den utgående axeln 13 är därvid på i sig känt sätt koaxiellt anordnad med den ingående axeln .

En första kopplingsring 22, som är utformad med sig axiellt utsträckande tänder 23, är monterad koaxiellt med axeln 12 och är på den ena sidan av planethjulen monterad rotationsfast med växelhusets inre vägg 15 medelst stift 24.

En andra kopplingsring 25, som är utfonnad med sig axiellt utstickande tänder 26, är koaxiellt och rotationsfast monterad på planethjulshållaren 19 medelst tänder eller splines 27 på dess inre periferi, samverkande med motsvarande tänder eller splines 28 på planethjulshållaren 19. Den andra kopplingsringen 25 är anordnad på motstående sida av planethjulen 17 än den första kopplingsringen 22.

Ett koaxiellt ringhjul 29 är anordnad axiellt mellan de två kopplingsringarna 22,25 och koncentriskt med solhjulet 16 och omsluter planethjulen 17. Ringhj ulet 29 har invändiga tänder 31, vilka ingriper med planethjulen 17, och utvändiga tänder 32 vilka är radiellt i linje med och har samma form som de utvändiga tändema 23,26 på de två 504 070 10 15 20 25 30 4 kopplingsringarna 22,25. Det koaxiella ringhjulet 29 hålls axiellt i linje med planethjulen 17 medelst ett par invändiga ringfjädrar (trådringar) 33. De utvändiga tänderna 32 är anordnade axiellt centralt på ringhjulet 29 vilket på ömse sidor därom är utformad med koniska ytor 34,35 med mindre diameter. De två koniska ytoma 34,35 utgör utvändiga fiiktionsytor avsedda att samverka med motsvarande inåt riktade friktionsytor på ett par synkroniseringsringar 36,37.

De två koaxiella synkroniseringsringarna 36,37 är anordnade med en första synkroniseringsring 36 axiellt anordnad mellan den första kopplingsringen 22 och ringhjulet 29, och med en andra synkroniseringsring 37 anordnad axiellt mellan ringhjulet 29 och den andra kopplingsringen 25. Vardera synkroniseringsring 36,37 är utformad med utvändiga tänder 38 radiellt i linje med tänderna 23,26 på de två kopplingsringarna 22,25, och har radiellt inåtriktade koniska ytor 39,41 för sammankoppling med de liknande ytoma 34,35 på ringhjulet 29. Den första synkroniseringsringen 36 är utformad med axiella bommar 42, ibland kallade kuggar, som ingriper med spel i omkretsriktningen med öppningar 43 i den första kopplingsringen 22. Synkroniseringsringen 36 är fjäderbelastad i riktning ut från papperet medelst fjäderorgan verkande mellan bommarna 42 på synkroniseringsringen 36 och sidoma på öppningar-na 43. På liknande sätt är den andra Synkroniseringsringen 37 utformad med axiella bommar 44 som ingriper med spel i omkretsriktningen med öppningar 45 i den andra kopplingsringen 25. Synkroniseringsringen 37 är fjäderbelastad i en motsatt riktning relativt den första synkroniseringsringen 36 också medelst fjäderorgan verkande mellan bommama 44 och sidoma på öppningarna 45.

Utvändigt om kopplingsringama 22,25 och ringhjulet 29 är anordnat ett par axiellt åtskilda kopplingshylsor 46,47. Vardera kopplingshylsa 46,47 har invändiga tänder 48,49 för att ingripa med utvändiga tändema 23,3 832,26 på kopplingsringarna 22,25, ringhjulet 29 och synkroniseringsringarna 36,37. Den axiellt inre hylsan 46 har en fläns 51 som är fäst, fördelsvis med bultförband, till en växlingsaxel 52. Även den axiellt yttre hylsan 47 är roterbart fäst till växlingsaxeln 52 och är axiellt åtskild från den första hylsan 46. Den andra hylsan 47 är roterbart anordnad i ett spår 53 i växlingsaxeln så att 10 15 20 25 30 504 070 s hylsan 47 kan rotera kring sin axel relativt axeln 52.

Den första hylsan 46 utgör ett lagrande stöd för axeln 52 eftersom den stöder mot kopplingsringen 22 som är fäst till huset ll.

Funktionen av den ovan beskrivna växeln beskrivs nedan. I fig. 1 av de bifogade ritningarna är de inre tänderna 31 på ringhjulet 29 förbundna med planethjulen 17. De yttre tänderna 32 på ringhjulet 29 ingriper med den andra kopplingsringen 25 genom den andra kopplingshylsan 47. Eftersom ringhjulet 29 är fixerad relativt den utgående axeln 13 genom kopplingshylsan 47, kommer den utgående axeln 13 att rotera med samma hastighet som den ingående axeln 12.

När planetväxelns låg-range läge ska inkopplas förskjuts växlingsaxeln till höger och medbringar de två kopplingshylsorna 46,47 åt höger relativt det läge som visas i Fig. 1 till det läge som visas i Fig. 2. När växlingen genomförs under drifi förflyttas de båda kopplingshylsoma 46,47 samtidigt. Den andra kopplingshylsan 47 går ur ingreppet med de utvändiga tänderna 32 på ringhjulet 29 och glider fritt mot den andra kopplingsringen 25, och samtidigt ingriper den första kopplingshylsan 46 med den första synkroniseringsringen 36 genom att dess friktionsyta 39 trycks mot den koniska ytan 34 på ringhjulet 29. Ringhjulet 29 kan nu rotera relativt den utgående axeln 13 och dess rotation minskas relativt huset genom friktionsingreppet mellan de koniska ytorna 34,39 på den första synkroniseringsringen 36 respektive ringhjulet 29.

Detta utvecklar en momentbelastning på synkroniseringsringen 36 som medför en relativ vridning av synkroniseringsringen 36 relativt kopplingsringen 22, mot fjäderns kraft och blockerar ytterligare förskjutning åt höger av den första kopplingshylsan 46 tills det momentbelastningen är reducerad så mycket att tänderna på den första synkroniseringsringen 36 och hylsan 46 åter kan vridas till att stå i linje med varandra.

De två kopplingshylsoma 46,47 kan därefter förskjutas helt åt höger till det läge som visas i Fig 2. 10 15 20 25 504 070 6 För att återinkoppla hög-range läget förskjuts växlingsaxeln 52 i ñg 2 åt vänster. Om växlingen sker under drifi är det erforderligt att stoppa ringhj ulets rotation relativt den utgående axeln 13.

Den andra hylsan 47 kommer först att ingripa med den andra synkroniseringsringen 37 som kommer tryckas mot ringhjulet 29, så att den inre koniska ytan 41 ingriper mot den motsvarande koniska ytan 35 på ringhjulet 29, varvid det uppkommer en momentbelastning på den andra synkroniseringsringen 37 som medför att den vrids, mot fjädems kraft, i motsatt riktning relativt den första synkroniseringsringen 46. Denna rörelse förhindrar tänderna 49 på hylsan 47 att ingripa de utvändiga tändema 32 på ringhjulet 29 tills momentbelastningen reducerats och att fjädern påverkar tändema 38 på den andra synkroniseringsringen 37 att intaga ett läge i linje med hylsans 47 tänder 49.

Därefter skjuter växlingsaxeln 52 hylsan 47 över ringhjulet för att åter inkoppla hög- range läget.

Den andra kopplingshylsan 47 kan under ovarmämnda rörelse rotera fritt relativt axeln 52.

I en alternativ utföringsforrn av uppfinningen kan den andra kopplingsringen 25 vara fast förbunden med solhjulet eller den ingående axeln.

Den ovan beskrivna växellådan har fördelen att var axiellt kort, ha kort överhäng för solhj ulet, och ha små roterande och förskjutbara massor.

Dessutom kan antalet tänder 23,48 på kopplingsringama 22,25 vara olika antal tänder 31 på ringhjulet 29. Detta medger ett flertal olika kombinationer av inkopplingsaltemativ för dessa varigenom kan undvikas problem med facettbildning på solhjulets kuggar som armars kan uppkomma när det endast finns ett fåtal inkopplingsaltemativ.

Claims (8)

10 15 20 25 30 504 070 Patentkrav

1. Planetväxel innefattande ett växellådshus (1 1), en ingående axel (12) roterbart anordnad i växellådshuset (l 1), ett solhjul (16) som är fäst till den ingående axeln (12), åtminstone ett planethjul (17) anordnad kring och ingripande med solhjulet (16) och roterbart monterad till en utgående axel (13), en första kopplingsring (22) med utvändiga tänder (23) och vridfast fixerad till växellådshuset (11), en andra kopplingsring (25) med utvändiga tänder (26) och som är vridfast förbunden med endera av den utgående axeln (13) eller den ingående axeln (12), ett ringhjul (29) med dels invändiga tänder (31) som ingriper med planethjulet/planethjulen (17) , dels utvändiga tänder kännetecknad av att ett par axiellt åtskilda kopplingshylsor (46,47) är anordnade utvändigt om kopplingsringama (22,25) och ringhjulet (29), att kopplingshylsoma (46,47) har invändiga tänder (48,49) som kan ingripa med de närnnda utvändiga tändema (23,26,32) och är axiellt förskjutbara for att sarnmankoppla ringhjulet (29) genom endera av kopplingshylsoma (46,47) med endera av de två kopplingsringama (22,25).

2. Planetväxel enligt patentkrav 1 innefattande ett par synkroniseringsringar (3 6,3 7) vilka är anordnade på axiellt ömse sidor om ringhjulet (29) mellan ringhjulet (29) och respektive kopplingsring (22,25) kännetecknad av att varje synkroniseringsring (3 6,3 7) är utformad med utvändiga tänder (3 8) för att ingripa med de invändiga tänderna (48,49) på kopplingshylsoma (46,47).

3. Planetväxel enligt patentkrav 2 kännetecknad av att varje synkroniseringsring (36,3 7) är utformad med utvändiga bommar (42,44) med axiell utsträckning och som på ena sidan ingriper med urtag (43,45) i respektive kopplingsring (22,25) och är utformad med en konisk yta (39,41) på den andra sidan som samverkar med motsvarande koniska ytor (34,35) på ringhjulet.

4. Planetväxel enligt något av patentkraven 1-3 kännetecknad av att den andra kopplingsringen (25) är fast förbunden med den utgående axeln (13). 504 070 10 15 8

5. Planetväxel enligt patentkrav 4 kännetecknad av att den andra kopplingsringen (25) är fast förbunden med den utgående axeln (13) medelst ingripande tänder (27,28).

6. Planetväxel enligt något av patentkraven 1-5 kännetecknad av en växlingsaxel (52) som har en ände förbunden med den ena kopplingshylsan (46) och som är fórskjutbart anordnad på den forsta kopplingsringens (22) utvändiga tänder (23), så att växlingsaxeln (52) stöds vid axiella rörelser av växellådshuset (1 l) via den första kopplingsringen (22).

7. Planetväxel enligt patentkrav 6 kännetecknad av att den andra kopplingshylsan (47) är axiellt fixerad till växlingsaxeln (52) och är fórskjutbart anordnad på den andra kopplingsringens (25) utvändiga tänder (26) och att de två kopplingshylsoma (46,47) är åtskilda så att enbart endera av dem samtidigt förbinder ringhjulet (29) med respektive kopplingsring (22,25).

8. Planetväxel enligt patentkrav 6 eller 7 kännetecknad av att den andra kopplingshylsan (47) är lagrad relativt växlingsaxeln (52) så att den kan rotera relativt växlingsaxeln (52).