SE507150C2 - Transmission för ett fyrhjulsdrivet fordon med tvärställd motor - Google Patents

Description

Un 10 25 _. 507 150 ~ Genom EP 91406 är en transmission av i inledningen angivet slag tidigare känd.

Momentet överförs här från ett utgående kugghjul i basväxellådan till en utvändig kuggkrans på ett ringhjul, som ingriper med planethjul, vars planethjulsbärare är fast förbunden med differentialhuset till en differential mellan fordonets framhjulsaxlar.

Planetväxelns solhjul är fast förbundet med en hålaxel, som uppbär ett nav för en på navet axiellt förskjutbart men ovridbart lagrad kopplingshylsa, med hjälp av vilken solhjulet antingen kan låsas relativt ringhjulet för direktväxel eller vid en stationär husdel för varvtalsreduktion, dvs krypväxel. Denna krypväxellåda innehåller ett fler- tal komponenter, som måste dimensioneras med hänsyn till den relativt höga belast~ ningen på planetväxeln som beror av det s k upptvinnade momentet mellan planet- hjulsbäraren och ringhjulet vid körning på direktväxeln, dvs den växel som utan jämförelse är den som används mest. Storleken av det upptvinnade momentet beror på förhållandet i radie mellan solhjulet och ringhjulet. Genom att flera komponenter måste dimensioneras för långvariga höga belastningar blir krypväxeln relativt dyr och utrymmeskrävande.

Syftet med föreliggande uppfinning är generellt att åstadkomma en transmission av i inledningen angivet slag, som kan framställas som en enkel och kompakt enhet, vilken kan överföra högt moment. I synnerhet är syftet att åstadkomma en transmis- sion med en planetväxel, vilken kan dimensioneras utan hänsyn till effekten av upp- tvinnat moment.

Detta uppnås enligt uppfinningen vid en transmission av i inledningen angivet slag genom att planethjulen ingriper med ett ovridbart fixerat ringhjul och att kopplings- anordningen i sitt första läge frikopplar planetväxelns solhjul och överför moment från det utgående elementet direkt till planethjulsbäraren och i sitt andra läge låser solhjulet till det utgående elementet för överföring av moment via planethjulen till planethjulsbäraren. 10 20 Genom att vid körning på direktväxeln på detta sätt med solhjulet frikopplat överföra moment från basväxellådans utgående element (axel eller kugghjul) till planethjuls- bäraren och därifrån direkt till differentialhuset mellan hjulaxlarna elimineras in- verkan av upptvinnat moment.

I syfte att kunna utnyttja så många gemensamma komponenter som möjligt i två- hjulsdrivna och fyrhjulsdrivna fordon i samma grundutförande är i ett föredraget utförande av transmissionen enligt uppfinningen basväxellådans utgående element ett med en utvändig kuggkrans försett differentialhus utan differentialhjul. För en fyr- hjulsdriven modell utnyttjas således en tvåhjulsdriven modells kompletta och med differential integrerade basväxellåda med den enda skillnaden att differentialhuset tömts och via en koppling anslutits till krypväxelns planethjulsbärare.

När som i detta fall relativt stora massor skall synkroniseras krävs synkroniserings- anordningar som klarar höga synkroniseringsmoment. Som kopplings- och synkroni- seringsanordningar kan användas friktionskopplingar/-bromsar av den typ, som är vanligt förekommande i planetväxelstegen i automatväxellådor. I en föredragen ut- föringsform av transmissionen enligt uppfinningen utnyttjas emellertid en kopplings- anordning, innefattande en med det utgående elementet stelt förbunden hylsa, som bildar nav för en inuti densamma axiellt fórskjutbart men ovridbart lagrad kopp- lingshylsa, som har invändiga kopplingständer, vilka i det första läget ingriper med kopplingständer på ett med planethjulsbäraren stelt förbundet' element, och i det andra läget ingriper med kopplingständer på ett med solhjulet stelt förbundet ele- ment. Härigenom uppnås med enkla medel möjlighet att koppla planethjulsbäraren direkt till basvâxellådans utgående element utan omvägen över planetväxelns kugg- hjul.

I en föredragen utföringsform av en dylik transmission utnyttjas synkroniseringsan- ordningar i form av i och för sig kända s k trippelsynkroniseringar. lJn 10 20 25 .- 507 150 Uppfinningen beskrivs närmare med hänvisning till på bifogade ritningar visade utföringsexempel, där Fig. 1 schematiskt visar en utföringsform av en transmission enligt uppfinningen bestående av en basväxellåda och en tillsatsväxellåda, fig. 2 ett längdsnitt genom en utföringsform av en tillsatsväxellåda och ñg. 3 en förstoring av det ringade ornrådet i fig. 2.

I fig. 1 betecknar 1 huset till en basväxellåda, som har ett plan 2 avsett att fastskru- vas mot ett ändplan på en tvärställd inte visad motor. Växellådan 1 kan vara av den typ, som är känd genom SE-A-8003158-6 och som har en ingående axel anslutbar till motorns koppling och två mellanaxlar med ovridbart fixerade kugghjul ingripande med ett kronhjul 3, som är fixerat på ett differentialhus 4. I fig. 1 visas endast den ena mellanaxeln 5 med sitt kugghjul ingripande med kronhjulet 3. Differentialhuset 4 är lagrat i lager 7a, 7b i växellådans hus 1 och uppvisar ett halsparti 9, som inskjuter i huset 10 hos en generellt med 11 betecknad tillsatsväxellåda. Huset 10 är fastskru- vat vid huset 1 med skruvar 12.

Differentialhusets 4 halsparti 9 är via splines ovridbart förbundet med ett rörparti 13, som är utformat i ett stycke med en navhylsa 14, vilken är utformad med invändiga spår och bommar 15, 16 som ingriper i motsvarande utvändiga spår och bommar på en axiellt förskjutbar kopplingshylsa 17, vilken är utformad med invändiga kopp- lingständer 18. En första med motsvarande tänder försedd kopplingsring 20 är ut- formad i ett stycke med ett hylsparti 21, som utgör del av en planethjulsbärare 22 hos en generellt med 23 betecknad planetväxel. En andra med motsvarande tänder försedd kopplingsring 24 är utformad i ett stycke med en hålaxel 25, på vilken planetväxelns 23 solhjul 26 är ovridbart fixerat. Solhjulet 26 ingriper med ett antal (exempelvis tre) periferiellt fördelade planethjul 27, vilka är lagrade på av planet- hjulsbäraren 22 uppbuma axeltappar 28 och ingriper med ett ringhjul 29, som är ñxerat mot insidan av tillsatsväxellådans hus 10. 10 20 25 30 507 150 Ul Planethjulsbäraren 22 utgör del av ett differentialhus 30 till en differential 31, som innefattar på en axel 32 lagrade mindre differentialhjul 33, vilka ingriper med större differentialhjul 34 på varsin drivaxel 35, 36 till fordonets framhjul. Såsom framgår av figurerna sträcker sig drivaxeln 35 genom ett differentialhus 4, som saknar en axel 32 och differentialhjul 33, 34. Arrangemanget är betingat av att samma bas- växellåda med integrerad difierential utnyttjas både för en enbart framhjulsdriven och en fyrhjulsdriven version av samma fordonstyp. Skillnaden är att differentialhuset 4 i fyrhjulsversionen endast är ett momentöverförande element utan differentialfunktion, då denna övertas av differentialen 31. Differentialhuset 30 är med en rörformig för- längning 30a lagrat i ett lager 37 i en gavel 38 till huset 10. På den rörformiga för- längningen 30a är ett koniskt kugghjul 39 ovridbart fixerat. Kugghjulet 39 ingriper med ett på en axel 40 ovridbart fixerat kugghjul 41 och bildar tillsammans med detta en vinkelväxel för överföring av moment till fordonets bakaxel (inte visad).

Kopplingshylsan 17 är axiellt förskjutbar med hjälp av en med hylsan ingripande manöverstång 42, som står i förbindelse med inte visade, av fordonets förare påverk- bara manöverorgan. I sitt högra ändläge ingriper kopplingshylsans 17 kopplingstän- der med kopplingsringens 20 tänder och låser härvid planethjulsbäraren 22 till nav- hylsan 14, så att momentet överförs direkt från växellådans 1 utgående element, dvs differentialhuset 4, till planethjulsbäraren 22 och följaktligen - utan omväg över planetväxelns kugghjul - till differentialhuset 30. Vid iläggning av krypväxeln för- skjuts kopplingshylsan 17 till sitt vänstra ändläge, varvid planethjulsbäraren 22 fri- kopplas och kopplingshylsans 17 tänder bringas i ingrepp med tänderna på kopp- lingsringen 24, så att röraxeln 25 med solhjulet 26 låses till navhylsan 14. Momentet överförs nu med varvtalsreduktion till differentialhuset 30.

Differentialhuset 4 med tillhörande kronhjul 3 utgör en stor massa, vars varvtal skall synkroniseras med solhjulets 26 resp planethjulsbärarens 22 varvtal vid växling.

Detta ställer stora krav på synkroniseringsanordningen, som samverkar med kopplingshylsan 17, och i det i fig. 2 visade utföringsexemplet är synkroniserings- 10 507 150 anordningen en med respektive kopplingsring 20, 24 samordnad s k trippelsynkro- nisering. Den innefattar ett synkroniseringsnav 43, som är lagrat för rotation relativt solhjulets 26 röraxel 25 och på sin yttre periferi uppvisar spår, i vilka kopplingshyl- sans 17 tänder 18 ingriper. Respektive kopplingsring 20, 24 är utformad med en kopplingskona 44 mot vilken en inre synkroniseringsring 45 anligger. Radiellt utan- för den inre synkroniseringsringen 45 ligger en mellanring 46 och radiellt utanför denna en yttre synkroniseringsring 47. Den visade trippelsynkroniseringen skiljer sig principiellt från tidigare kända trippelsynkroniseringar endast med avseende på lag- ringen av dess nav 43. I övrigt förekommer inga konstruktiva eller funktionella skill- nader. Såsom framgår av fig. 2 är navhylsans 14 radiella dimension så stor som huset 10 tillåter för att åstadkomma så stora radier som möjligt hos de synkronise- rande friktionsytorna. I det i fig. 2 visade exemplet är hylsans 14 inre radie något större än radien hos planethjulens 27 rotationsaxlars rotationscirkel.

Planethjulsbäraren 22 är lagrad i ett koniskt rullager 48 mellan en cirkulär utvändig yta 49 på planethjulsbäraren 22 och en cirkulär invändig yta 50 på tillsatsväxellådans hus 10.

Claims (6)

10 20 i 5 0 7 1 5 Û Patentkrav

1. Transmission för ett fyrhjulsdrívet fordon med tvärställd motor, innefattande en basväxellåda (1) med ett flertal utväxlingar mellan ingående och utgående element (4), en till det utgåendet elementet drivbart kopplad tillsatsväxellåda (11) av planet- typ med en planethjulsbärare (22), som är förbunden med ett differentialhus (30) i en differentialväxel (31) mellan två drivhjulsaxlar (35,36) och med ett kugghjul (39) i en vinkelväxel samt en med planetväxeln samordnad kopplingsanordning (14,17,20,24), som har ett första läge, i vilket momentet från basväxellådans ut- gående element överförs utan varvtalsförändring, och ett andra läge, i vilket momen- tet överförs med varvtalsförändring till differentialhuset, kännetecknad av att planethjulen (27) ingriper med ett ovridbart fixerat ringhjul (29) och att kopplíngsan- ordningen i sitt första låge frikopplar planetväxelns solhjul (26) och överför moment från det utgående elementet (4) direkt till planethjulsbäraren (22) och i sitt andra läge låser solhjulet (26) till det utgående elementet (4) för överföring av moment via planethjulen till planetshjulsbäraren.

2. Transmission enligt krav 1, kännetecknad av att kopplíngsanordningen innefattar en med det utgående elementet (4) stelt förbunden hylsa (14), som bildar nav för en inuti densamma axiellt förskjutbart men ovridbart lagrad kopplingshylsa (17), som har invändiga kopplingständer (18), vilka i det första läget ingriper med kopplíngs- tänder på ett med planethjulsbäraren stelt förbundet element (20), och i det andra läget ingriper med kopplingständer på ett med solhjulet (26) stelt förbundet element (24), och att kopplingshylsan samverkar med synkroniseringsorgan (43-47).

3. Transmission enligt krav 2, kännetecknad av att synkroniseringsorganen inne- fattar radiellt yttre och inre synkroniseringsringar (45 ,47) och en mellan dessa liggande, begränsat axiellt förskjutbart men ovridbart lagrad mellanring (46) i anslut- ning till respektive med kopplingständer försedda element (20,24). 10 507 150

4. Transmission enligt krav 2 eller 3, kännetecknad av att basväxellådans utgående element är ett med en utvändig kuggkrans (3) försett differentialhus (4), som saknar differentialhjul och genom vilket en drivaxel (35) sträcker sig.

5. Transmission enligt något av kraven 2-4, kännetecknad av att navhylsan (14) har en invändig radie, som är större än rotationscirkeln, på vilken planethjulens (27) rotationsaxlar ligger.

6. Transmission enligt någt av kraven 1-5, kännetecknad av att planetshjulsbäraren (22) är lagrad i lager (48) mellan en utvändig yta (49) på planethjulsbäraren (22) och en invändig yta (50) på en vägg hos ett hus (10), som innesluter planetväxeln.