SE506223C2 - Motorfordonsväxellåda - Google Patents

Description

10 30 506 225 u 2 Detta uppnås enligt uppfinningen genom att åtminstone det ena synkroniserings- kugghjulet är samordnat med kopplingsorgan, som medger överföring av högre moment till sin mellanaxel än vad som erfordras för nämnda varvtalsanpassning och att den andra axelns primärkugghjul är samordnat med kopplingsorgan, medelst vilka primärkugghjulet är frikopplingsbart resp låsbart på axeln.

Uppfinningen bygger på idén att förstärka inkopplingskraften och momentöver- föringskapaciteten hos åtminstone det ena synkroniseringskugghjulet, så att kugg- hjulet inte bara kan utnyttjas för att acccelerera en i allt väsentligt obelastad mellan- axel under synkroniseringsfasen utan även kan utnyttjas för att överföra drivmoment.

Rent praktiskt uppnås detta vid den inledningsvis beskrivna kända växellådan, som har mycket smala endast för synkroniseringsmomentet dimensionerade synkronise- ringskugghjul, genom att kugghjulet breddas och exempelvis förses med kopplings- organ som ger ett formbundet i stället för enbart friktionsbundet ingrepp. På detta sätt är det möjligt att åstadkomma ett extra växelsteg, en s k krypväxel, med högre utväxling än lägsta växeln hos den kända växellådan, om kuggväxeln som förbinder den yttre ingående axeln med synkroniseringskugghjulet har större utväxling än primärkuggväxeln för den inre ingående axeln.

Uppfinningen beskrivs närmare med hänvisning till på bifogade ritning visade utföringsexempel, där figuren visar ett längdsnitt genom en växellåda med sju färd- växlar samt kryp- och backväxlar.

I figuren betecknar 1 ett motorsvänghjul, som via en generellt med 2 betecknad flerskivig vätlamellkoppling driver en växellåda 3 enligt uppfinningen. Kopplingen 2 är en dubbelkoppling av i och för sig känt slag och behöver därför inte beskrivas närmare. Den i figuren sett vänstra kopplingsenheten 4 är via ett hylselement 5 kopplad till en första ingående axel 6 i växellådan, medan den högra kopplingsen- heten 7 via ett hylselement 8 är kopplad till en andra ingående axel 9 i form av en med den första axeln 6 koncentriskt lagrad hålaxel. De bägge kopplingsenheteriia kan 10 20 25 30 3 506 223 på känt sätt växelvis kopplas in resp frikopplas för att växelvis driva de ingående axlama 6 resp 9. Den visade våtlamellkopplingen kan ersättas av en dubbelkoppling av torrlamelltyp.

Den första ingående axeln 6 är utformad med en kuggbana 10, som står i ingrepp med ett kugghjul 11, vilket är fast anordnat på en första mellanaxel 12. Den andra ingående axeln 9 är utformad med en kuggbana 13, som står i ingrepp med ett kugghjul 14, vilket är lagrat på en andra mellanaxel 15. Kuggbanan 13 är större än banan 10, vilket betyder att den andra mellanaxeln 15 roterar fortare än den första vid samma ingångsvarv på resp ingående axel.

Mellanaxlama 12 och 15 uppbär varsitt par fritt roterbart lagrade kugghjul 16, 17 resp 18, 19, av vilka kugghjulen 16, 18 gemensamt står i ingrepp med ett på en utgående axel 20 fast anordnat kugghjul 21, medan kugghjulen 17, 19 står i ingrepp med ett kugghjul 22 på den utgående axeln, vilket är roterbart lagrat och låsbart på axeln med hjälp av en kopplingshylsa 27. Axlama är anordnade i V-form för att göra det möjligt att med ett extra kugghjul 23 på mellanaxeln 15, vilket kugghjul ingriper med kugghjulet 11 på mellanaxeln 12, vända endera mellanaxelns rotations- riktning för hackning. Det är även möjligt att vända resp mellanaxels rotationsrikt- ning medelst ett på en separat axel i huset lagrat kugghjul, som står i ingrepp med kuggbanoma 10 och 23. Detta ger friare val av V-form och utväxlingar och medger även att axlarna läggs i samma plan. Kugghjulen 16, 17, 18, 19 och 23 är låsbara på sina axlar med hjälp av axiellt förskjutbara kopplingshylsor 24, 25 och 26. Ett på den utgående axeln 20 fritt roterbart kugghjul 40 ingriper med en direkt i mellan- axeln 15 bearbetad kuggbana 41 och är låsbar på axeln 20 medelst en kopplingshylsa 42. Genom att bearbeta kuggbanan 41 direkt i mellanaxeln 15 och anordna kugg- hjulet 40 låsbart på utgående axeln elimineras behovet av nållager på mellanaxel- kugghjulet, vilket medför att detta kan utföras med mycket liten diameter, vilket i sin tur ger stort utväxlingssteg från mellanaxel till utgående axel. Med hjälp av kopplingshylsan 27 kan ingående axeln 6 och utgående axeln 20 låsas samman för 10 20 k) Ur sne 225 ' 4 direktväxel. Samtliga dessa kopplingar saknar individuella, konventionella synkroni- seringsanordningar.

Den första mellanaxeln 12 är i stället samordnad med en generellt med 30 betecknad centralsynkroniseringsanordning. Denna innefattar ett par på en förlängning 31 av mellanaxeln 12 fritt roterbart lagrade kugghjul 32, 33 och en mellanliggande kopp- lingslamellskiva 34, vilken via axiella spår och bommar är axiellt förskjutbar men ovridbar relativt axeln 12. Lamellskivan är förbunden med inte närmare visade, växlingen reglerande manöverorgan. Synkroniseringskugghjulen 32, 33 är på sina mot skivan 34 vända sidor utformade med friktionsytor 37, 38. Det vänstra hjulet 32 ingriper med en kuggkrans 39 på den andra ingående axeln 9. Kuggkransen 39 har mindre diameter än kuggkransen 10 på den första ingående axeln. Det högra syn- kroniseringskugghjulet 33 ingriper med kuggbanan 13 på den andra ingående axeln och här har man företrädesvis en skillnad på en eller ett par kuggar mellan synkroni- seringskugghjulet 33 och det drivna kugghjulet 14 på den andra mellanaxeln.

I figuren visas växellådan i neutralläget med bägge kopplingsenhetema 4 och 7 fri- kopplade. Om exempelvis tvåans växel skall iläggas sker detta genom att förskjuta kopplingshylsan 42 åt höger, varvid kugghjulet 40 låses på utgående axeln 20. Här- efter inkopplas kopplingsenheten 7, medan kopplingsenheten 4 bibehålls frikopplad.

När treans växel skall iläggas, vilket sker genom att kugghjulet 17 låses på mellan- axeln 12 med hjälp av kopplingshylsan 24, måste axelns 12 varvtal anpassas till axelns 15 varvtal. Detta sker genom att synkroniseringsanordningens 30 kopplings- skiva 34 skjuts åt vänster mot kugghjulet 32, som härvid låses på *axeln 12.

Efter det beskrivna förloppet, som kan benämnas försynkroniseringen och som inne- bär förval av treans växel under körning på tvåans växel, sker den egentliga väx- lingen genom att kopplingsenheten 7 frikopplas och kopplingsenheten 4 slås till.

Försynkroniseringen svarar för ungefär halva synkroniseringsarbetet och eftersom 10 Vfi 30 5 506 223 den sker under normal körning kan den ske relativt långsamt, vilket är en fördel ur dimensioneringssynpunkt.

Vid förval av fyrans växel, vilket sker genom att kugghjulet 19 låses på mellanaxeln 15, måste axelns 15 varvtal anpassas till axelns 12 varvtal, eftersom kugghjulet 19 roterar med samma varvtal som kugghjulet 17. Detta sker genom att kopplingsskivan 34 skjuts åt höger mot kugghjulet 33, som då låses på axeln 12 och via kuggbanan 13 och kugghjulet 14 driver axeln 15. Genom att som ovan nämnts se till att axeln 15 och kugghjulet 18 har en mindre hastighetsskillnad kan kopplingshylsan 25 skjutas i ingrepp med kugghjulet 18 utan risk för att resp kopplings tänder hamnar i sådant läge att växlingen blockeras.

Vid förval av femmans växel skall mellanaxelns 12 varvtal ändras till i huvudsak kugghjulets 17 varvtal, dvs ett varvtal lägre än mellanaxelns 15 varvtal. Detta sker genom att synkroniseringskopplingen 34 förs åt vänster i figuren för inkoppling av synkroniseringskugghjulet 32, varefter själva växlingen sker genom att kopplings- enheten 7 frikopplas och kopplingsenheten 4 slås till. Fortsatt växling uppåt till sexans och sjuans växel går till på motsvarande sätt genom att synkroniseringskugg- hjulen 32, 33 växelvis låses på mellanaxeln 12.

Vid hackning låses kugghjulet 23 med hjälp av kopplingshylsan 26. I beroende av vilken av kopplingama 4, 7 som slås till kan nu antingen mellanaxelns 12 eller mellanaxelns 15 rotationsriktning vändas, varvid sammanlagt fem backväxlar erhålls genom att låsa ettdera av kugghjulen 16, 17, 19, 18, 40. Genom direktkoppling ' medelst kopplingshylsan 27 kan en sjätte backväxel erhållas.

Ovan har beskrivits synkroniseringskugghjulens 32, 33 synkroniseringsfunktion, då de låses vid mellanaxeln 12 med hjälp av kopplingslamellen 34. För att även kunna utnyttja synkroniseringskugghjulet 32 för momentöverföring är det breddat i förhål- lande till kugghjulet 33 och samordnat med en kopplingsanordning 50, som ger ett 10 20 sne 223 ' 6 formbundet ingrepp. Kopplingsanordningen 50 innefattar ett med mellanaxeln 12 fast förbundet nav 51 med utvändiga spår och bommar 52, som 'ingriper med motsvaran- de invändiga spår och bommar på en kopplingshylsa 53. Kugghjulet 32 är utformat med en krans med spår och bommar 54. Den andra mellanaxelns 15 primärkugghjul 14 är fritt roterbart lagrat på axeln och samordnat med en kopplingsanordning 55, som innefattar ett med mellanaxeln 15 fast förbundet nav 56 med utvändiga spår och bommar 57, som ingriper med motsvarande invändiga spår och bommar på en kopp- lingshylsa 58. Kugghjulet 14 är utformat med en krans med spår och bommar 59.

När moment skall överföras via synkroniseringskugghjulet 32 låses kugghjulet på axeln genom att kopplingshylsan 53 förskjuts axiellt, så att dess spår och bommar kommer i ingrepp med kugghjulets 32 spår och bommar 54. Omedelbart dessför- innan har primärkugghjulet 14 frikopplats från mellanaxeln 15 genom att kopplings- hylsan 58 förskjutits till det i figuren visade läget. Momentet överförs nu såsom indikeras med den punkt-streckade linjen i figuren, varvid ett växelsteg erhålls, en s k krypväxel, som har något större utväxling än ettans växel.

Inom ramen för uppfinningen kan man tänka sig att i stället för en kopplingsanord- ning 50 med kopplingständer utnyttja en friktionskoppling, som kan överföra större moment än synkroniseringskopplingen 30. Denna friktionskoppling kan exempelvis vara en flerskivig lamellkoppling, vilken även kan överta funktionen hos synkroni- seringskopplingen. Man kan även bredda synkroniseringskugghjulet 33 och förse det med en koppling som kan överföra drivmoment. På detta sätt åstadkommes ett ytter- ligare växelsteg.

Claims (7)

Ur 10 15 25 30 7 506 223 Patentkrav

1. Motorfordonsväxellåda, innefattande två koncentriskt anordnade växelvis drivbara första och andra ingående axlar, första och andra mellanaxlar, av den första ingående axeln och den första mellanaxeln uppbuma primärkugghjul, som ingriper med var- andra för överföring av moment från den första ingående axeln till den första mellanaxeln, av den andra ingående axeln och den andra mellanaxeln uppbuma primärkugghjul, som ingriper med varandra för överföring av moment från den andra ingående axeln till den andra mellanaxeln, en utgående axel, av mellanaxlama och den utgående axeln uppbuma kugghjul, vilka ingriper med varandra parvis för över- föring av moment från endera mellanaxeln till den utgående axeln och av vilka minst ett kugghjul i varje par är ett frikopplingsbart löphjul, samt synkroniseringsorgan, som omfattar dels ett par på den ena mellanaxeln roterbart lagrade synkroniserings- i kugghjul, vilka står i drivingrepp med kuggkransar på den ena ingående axeln, och dels friktionsorgan, medelst vilka drivförbindelse mellan ettdera synkroniserings- kugghjulet och axeln kan upprättas för att anpassa varvtalet hos den mellanaxel, som är drivbart kopplad till den för tillfället odrivna ingående axeln, till ett av vald växel bestämt varvtal, kännetecknad av att åtminstone det ena synkroniseringskugghjulet (32) är samordnat med kopplingsorgan (50), som medger överföring av högre moment till sin mellanaxel (12) än vad som erfordras för nämnda varvtalsanpassning och att den andra mellanaxelns (15) primärkugghjul (14) är samordnat med kopp- lingsorgan (55), medelst vilka primärkugghjulet är frikopplingsbart resp låsbart på axeln.

2. Växellåda enligt krav 1, kännetecknad av att det ena synkroniseringskugghjulet (32) är samordnat med ett separat kopplingsorgan (50), som medger överföring av högre moment till sin mellanaxel (12) än friktionsorganen (34).

3. Växellåda enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att det med kopplingsorganen (50) samordnade synkroniseringskugghjulet (32) ingriper med en på den ena in- 10 sne 223 ' 8 gående axeln (9) anordnad kuggkrans (39), och att utväxlingen mellan dessa är större än iutväxlingen mellan den andra ingående axelns (6) primärkugghjul (10) och det med detta ingripande primärkugghjulet (11) på mellanaxeln (12).

4. Växellåda enligt krav 3, kännetecknad av att det med kopplingsorganen (50) samordnade synkroniseringskugghjulet (32) ingriper med en på den ena ingående axeln (9) anordnad kuggkrans (39), vilken har mindre diameter än den andra in- gående axelns (6) primärkugghjul.

5. Växellåda enligt något av kraven 2-4, kännetecknad av att det med kopplings- organen (50) samordnade synkroniseringskugghjulet (32) har en kuggkrans med större axiell utbredning än det andra synkroniseringskugghjulets (33) kugglrrans.

6. Växellåda enligt något av kraven 1-5, kännetecknad av att kopplingsorganen (50) innefattar ett med tillhörande mellanaxel vridfast förbundet kopplingsnav (51), som ovridbart men axiellt förskjutbart uppbär en kopplingshylsa (53) med invändiga kopplingständer (52), som vid förskjutning av kopplingshylsan i en riktning år inför- bara i ingrepp med motsvarande kopplingstânder (54) på synkroniseringskugghjulet (32) för låsning av detta på mellanaxeln (12).

7. Växellåda enligt något av kraven 1-6, kännetecknad av att det med kopplings- organen (50) samordnade synkroniseringskugghjulet (32) är anordnat att överföra moment till den andra mellanaxeln (15) via ett på huvudaxeln (20) fritt roterbart lagrat löphjul (22).