SE511630C2 - Växlingsanordning för kuggväxellådor - Google Patents

Description

511 630 2 Vid den genom US-A 5 297 453 kända växlingsanordningen av detta slag hör till växlingsaxeln i den fyrstegade huvudväxeln 3 växlingsgafflar för manövrering av var sin växlingsskjuthyl- sa, medan den ena växlingsskjuthylsan i den tvåstegade till- satsväxeln är manövrerbar medelst en ställmotor via en tillhö- rande ytterligare växlingsgaffel. Ställmotorn sätts i drift med hjälp av en handströmställare som befinner sig vid handtaget till växelspaken för manövrering av växlingsaxeln till huvud- växeln. Växlingsgafflarna i huvudväxeln är försedda med lager- hål vilka är utförda för direkt lagring av växlingsgafflarna på växlingsaxeln till huvudväxeln. Växlingsaxeln till huvudväxeln är försedd med var sitt växlingsfinger för de tre växlingsgaff- larna, varvid växlingsfingrarna är inriktade i ett plan genom vridningsaxeln för växlingsaxeln liksom även inbördes mitt för varandra samt med lika radie från vridningsaxeln. Från lagerhå- len i växlingsgafflarna utgår segmentformigt utvidgade, slits- liknande urtagningar i vilka de tillhörande växlingsfingrarna kan röra sig i omkretsriktningarna och i axialriktningarna för vridningsaxeln till växlingsaxeln i förhållande till växlings- gaffeln om den sistnämnda icke befinner sig i det till den re- spektive växlingsgaffeln hörande vridningsvinkelläget.

Vid en känd men annorlunda utformad växlingsanordning (DE-GM 17 31 865) för en kugghjulsväxellàda med ett växelomràde är tre växlingsgafflar med sina lagerhål axiellt förskjutbart lagrade på en växlingsstáng som sträcker sig med sin axel pa- rallellt med växlingsaxeln och är lagrade axiellt rörliga i växellådans hölje samt genom en medbringare orörligt förbunden med växlingsaxeln i axiell riktning. De med något av de respek- tive kopplingsspåren i. vàxlingsgaffeln. samarbetande tre 'väx- lingsfingrarna kring växlingsaxeln är såsom vid den kända väx- lingsanordningen av föreliggande typ inriktad i ett plan genom vridningsaxeln för växlingsaxeln både mitt för varandra och med ß i 151 iiii'6"si0 *7“ lika stor radie från vridningsaxeln, medan kopplingsspären är inbördes förskjutna i vridningsled.

Vid en annan känd växlingsanordning av annan typ (EP 0 301 724 Bl) uppvisar växlingsaxeln för manövrering av alla väx- lingsgafflarna endast ett kopplingsorgan i form av ett väx- lingsfinger som i neutralläget av växlingsaxeln kan svängas in i något av de till växlingsgaffeln hörande kopplingsspáren, varvid varje växlingsgaffel är förbunden med en parallellt med dess växlingsaxel anordnad växlingsskena, som vid sin motsatt mot våxlingsgaffeln liggande ände uppvisar det aktuella kopp- lingsspåret för växlingsfingret.

En 'annorlunda växlingsanordning (tysk patentansökan P 44 43 523.1-12 = Daim 23 861/4) uppvisar en växlingsaxel med tvà växlingsfingrar, som ligger i ett plan för växlingsaxeln som går genom vridningsaxeln för denna, varvid det ena väx- lingsfingret tjänar till Valbar manövrering av två växlings- gafflar medan det andra växlingsfingret används endast för ma- növrering av en tredje växlingsgaffel. Ocksà 'vid denna väx- lingsanordning' är kopplingsspáren för ingreppet av 'växlings- fingret anordnade vid änden av en med en växlingsgaffel förbun- den och parallellt med den tillhörande växlingsaxeln anordnad växlingsskena, varvid växlingsaxeln måste vara axiellt förskju- ten för att ett av växlingsfingren skall kunna bringas i in- grepp med ett kopplingsspàr.

Syftet med föreliggande uppfinning' är att vid en väx- lingsanordning av den inledningsvis nämnda typen åstadkomma en automatisering' av 'väx1ingsförloppen, underu införlivande av en tillsatsväxel som fördubblar antalet växelsteg.

Detta syfte uppnás nu enligt uppfinningen i huvudsak med hjälp av de särdrag som angivits i den kännetecknande delen av patentkravet 1. 511 650 4 Vid växlingsanordningen enligt uppfinningen uppnås genom de i patentkravet 2 angivna åtgärderna en växeltekniskt enkel förbindelse mellan växlingsaxeln och växlingsvalsen å den ena sidan och stegmotorn å den andra.

Vid den. kända 'växlingsanordningen. av den inledningsvis nämnda typen enligt US-A 5 297 453 fixeras de bägge aktuella och i växlingen till det nya växelläget icke deltagande väx- lingsgafflarna i huvudväxeln genom tillhörande spärrkammare på en spärrskena gentemot växellådans hölje som gentemot väx- lingsaxeln till huvudväxeln med avseende på deras vridningsaxel är axiellt rörliga och vridfasta gentemot växellådans hölje ax- iellt orörliga men i övrigt dock rörliga. Den i en längsgående slits vid den yttre omkretsen av växlingsaxeln upptagna spärr- skenan sträcker sig genom lagerhàlen till de tre på växlingsax- eln lagrade växlingsgafflarna så att man får en komplicerad ut- formning av den genomgående slitsen vid lagerhàlen för spärr- skenorna då ett spelrum gentemot spärrskenan endast får före- finnas i. de till den aktuella växlingsgaffeln hörande vrid- ningsvinkellägena av växlingsaxeln. Vid denna kända växlingsan- ordning är någon godtycklig passage av de signifikanta vrid- ningsvinkellägena. av växlingsaxeln till. huvudväxeln. vare sig avsedda eller utan vidare möjliga.

Vid den kända och annorlunda utförda växlingsanordningen enligt DE-GM 17 31 865 fixeras de bägge i växlingen till det nya växelsteget icke deltagande växlingsgafflarna med hjälp av en spärrhylsa, genom vilken växlingsaxeln sträcker sig, gente- mot växellådshöljet, soux med avseende på vridningsaxeln för växlingsaxeln är vridbar i förhållande till denna och växel- lådshuset men axiellt rörligt anordnad endast gentemot väx- lingsaxeln. Spärrhylsan uppvisar en med vridningsaxeln paral- lell längsgående slits i vilken de tre växlingsfingrarna till växlingsaxeln ingriper. I den längsgående slitsen ingriper vi- 511 630 dare ett gaffelliknande motkopplingsorgan vid den yttre omkret- sen av lagerhàlet till den vâxlingsgaffel för vilken väx- lingsaxeln har förts till det rätta vridningsvinkelläget så att det aktuella växlingsfingret ingriper i kopplingsspåret i mot- kopplingsorganet. De respektive bägge andra motkopplingsorganen anligger då mot spärrytor vid var sin urtagning i spärrhylsan, som i förhållande till den längsgående slitsen både är öppna och sträcker sig en sträcka i omkretsriktningen som möjliggör det tillhörande avvikande vridningsvinkelläget. Också vid denna kända 'växlingsanordning' är en godtycklig' passage av de till växlingsgafflarna hörande vridningsvinkellägena med hjälp av växlingsaxeln vare sig avsedda eller utan vidare möjliga.

Vid en växlingsanordning enligt uppfinningen uppnås där- emot en, mer fördelaktig' spärrning' av' de i 'växlingsförloppet icke deltagande växlingsgafflarna till huvudväxeln. genonx den utformning som angivits i den kânnetecknande delen av patent- kravet 3.

Vid växlingsanordningen enligt uppfinningen åstadkommes genom den utformning som angivits i de kännetecknande delarna till patentkraven 4, 5 och 7 en fördelaktig kopplingsanordning mellan växlingsaxeln och den respektive växlingsgaffeln till huvudväxeln.

Genom den utformning av växlingsanordningen som angivits i patentkravet 6 kan vid växling växelsteg överhoppas också om man använder en stegmotor för vridningen av växlingsaxeln.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig 1 visar anbringandet av en väx- lingsanordning enligt uppfinningen, varvid endast de för upp- finningen väsentliga särdragen framgår, fig 2 visar en vy av växlingsaxeln till vâxlingsanordningen i fig 1, fig 3 är en vy av spärrhylsan i fig 1, dels i sidovy och dels i perspektivvy, fig 4 visar växlingsvalsen till vâxlingsanordningen i fig 1, 511 630 6 dels i sidovy och dels i perspektiv och fig 5 är en perspektiv- vy av ingreppet av kopplingsorganet 11 med motkopplingsorganet 14 i växlingsanordningen i fig 1 enligt utsnittet V.

Under hänvisning först till fig 2 skall anges att en väx- lingsaxel 6 är försedd med tre både i axialriktningen för dess vridningsaxel 16-16 liksom också i omkretsriktningarna sinse- mellan förskjutet anordnade kopplingsorgan 10-12, som vart och ett består av en kamliknande radiell ansats 26 med ett i om- kretsriktningen gående kopplingsspár 27 och är fast anbragta i förhållande till växlingsaxeln 6. Den sistnämnda är páverkbar i axialriktningarna för dess vridningsaxel 16-16 med hjälp av en tryckmedieställmotor 29 av axialkolvkonstruktion för växling av växelstegen, nämligen från ett i fig 1. visat neutralläge, i vilka alla växlar är urlagda, valbart i den ena eller andra riktningen för iläggning av en av de bägge till ett växlings- stràk hörande växlarna.

Växlingsaxeln är insatt i en spärrhylsa 17 som för de tre kopplingsorganen 10-12 på växlingsaxeln 6 uppvisar var sin fönsteröppning' 20-22, vilka. är anordnade inbördes förskjutna runt omkretsen i motsvarighet till kopplingsorganen i omkrets- och axialriktningen för vridningsaxeln 38-38 till spärrhylsan 17. Fönsteröppningarna 20-22 är i axalriktningarna för vrid- ningsaxeln 38-38 så breda att det aktuella kopplingsorganet 10- 12 kan utföra en mot den aktuella växlingssträckan vid inlägg- ningen av en växel svarande relativrörelse gentemot spärrhylsan 17. Fönsteröppningarna 20-22 är i omkretsriktningarna för vrid- ningsaxeln 38-38 så breda att växlingsaxeln 6 via kopplingsor- ganen 10-12 är vridfast förbundna med spärrhylsan 17.

Spärrhylsan 17 är på icke närmare visat sätt lagrad pä sådant sätt gentemot en del av 18 av ett växelhölje 19 till växlingsanordning att spärrhylsan 17 med avseende på axialrikt- ningarna för dess vridningsaxel 38-38 ligger orubbligt fast me- 7 511 630 dan de däremot med avseende på omkretsriktningarna för dess vridningsaxel 38-38 är vridbart anordnad.

Med kopplingsspåren 27 till kopplingsorganen 10-12 på växlingsaxeln 6 kan bringas i ingrepp var sitt motkopplingsor- gan 13-15 till tre växlingsgafflar 7-9 i. var sitt bestämda vridningsvinkelläge av axeln 6, varvid en kopplingstapp 39 i det respektive motkopplingsorganet ingriper i kopplingsspåret 27 till det aktuella kopplingsorganet. Växlingsgafflarna 7-9 är i sin tur på känt sätt kopplade med var sin växlingsskjuthylsa, genom vars förskjutning ett aktuellt kugghjul i kugghjulsväxel- lådan kan kopplas samman med sin axel.

För att kunna låsa de växlingsgafflar som icke deltar i det aktuella växlingsförloppet, gentemot växelhuset 19 uppvisar spärrhylsan 17 för det respektive motkopplingsorganet 13-15 till växlingsgafflarna 7-9 styrningar 23-25, i vilka de aktuel- la kopplingstapparna 39 intränger när växlingsaxeln 6 icke står i det till den aktuella växlingsgaffeln hörande vridningsvin- kelläge. Dessa styrningar är utformade såsom spårliknande av- smalningar 28 som ligger mitt för det respektive kopplingsspå- ret 27. Styrningarna 23-25 sträcker sig genomgående i omkrets- riktningen och är alltså endast avbrutna av den respektive fönsteröppningen 20-23. På detta sätt kan växlingsaxeln 6 genom vridning i en och samma vridningsriktning på godtyckligt sätt sammankopplas med en av 'växlingsgafflarna 7-9, utan att man måste hålla reda på någon bestämd ordningsföljd vid övergången från den ena växlingsgaffeln till den andra.

Spärrhylsan 17 är på sin från ställmotorn 29 vända ände medelst en frihjulskoppling A förbunden med ett koaxiellt med dess vridningsaxel 38-38 anordnat kugghjul 32 till en kuggväxel 31. Koaxiellt med kugghjulet 32 är anordnat ett kugghjul 37 till en ytterligare kuggväxel 35. Kugghjulet 37 är medelst en frihjulskoppling B förbundet med en med växlingsaxeln 6 koaxi- N 511 630 8 ellt anordnad vâxlingsvals 33 som används för påverkan av en vâxlingsgaffel 34 som i sin tur kan tjäna till Valbar växling av de bägge utväxlingarna i en tillsatsväxel, exempelvis i form av två i kraftflödet mellan den ingående axeln och bottenaxeln liggande konstantväxlar.

Kuggväxlar 31 och 35 uppvisar ett med dess kugghjul 32 respektive 37 i ingrepp stående gemensamt drev 36 som i sin tur är drivbart medelst en elektrisk stegmotor 30 i bägge vrid- ningsriktningarna. Då de bägge frihjulskopplingarna A och B verkar spärrande i de respektive motsatta vridningsriktningarna kommer växlingsaxeln 6 att vridas när stegmotorn vrids i sin ena vridningsriktning medan däremot växlingsvalsen 33 'vrider sig när stegmotorn 30 arbetar i sin andra vridningsriktning.

Claims (7)

511 630 Ang p ans 9602994-7 P a t e n t k r a v

1. Växlingsanordning för kugghjulsväxellådor med en flerste- gad huvudväxel och en i kraftflödet serieansluten tillsatsväxel och med en för växling av växelstegen i huvudväxeln avsedd samt vrid- och axialförskjutbart lagrad växlingsaxel för valbar pà- verkan av minst två växlingsskjuthylsor via var sin tillhörande växlingsgaffel i huvudväxeln, och vid vilken ett relativt hu- vudväxelns växlingsaxel orörligt kopplingsorgan i en länkkopp- ling kan bringas i ingrepp med ett till en växlingsgaffel i hu- vudväxeln hörande motkopplingsorgan, när huvudväxelns växlings- gaffel med avseende på längdriktningarna av sin vridningsaxel står i ett neutralläge och med avseende på omkretsriktningarna av sin vridningsaxel förs till ett av de till den respektive växlingsgaffeln hörande vridningsvinkellägena, samt vid vilken till varje växlingsgaffel till huvudväxeln hör ett relativt växlingsaxeln till huvudväxeln fast kopplingsorgan och alla kopplingsorganen med avseende på vridningsaxeln för växlingsax- eln till huvudväxeln är inbördes förskjutna i längdriktningen och en växlingsaxel för växling av kugghjulsstegen i tillsats- växeln är pàverkbar medelst en hjälpkraftsassisterad ställmo- tor, k ä n n e t e c k n a d a v att huvudväxelns växlingsax- el (6) är kopplad både till en kcaxiellt anordnad ställmotor (29) för pàverkan av växlingsgafflarna (7-9) till huvudväxeln och med en parallellt anordnad stegmotor (30) för påverkan av kopplingsorganen (10-12) till huvudväxeln i de tillhörande vridningsväxellägena via en första hjälpkuggväxel (31), att en med växlingsaxeln (6) till huvudväxeln koaxiell växlingsaxel (33) för påverkan av växlingsgaffeln (34) hos tillsatsväxeln via en andra hjälpkuggväxel (35) likaså är kopplad till stegmo- torn (30), och att två frihjulskopplingar (A, B) används med inbördes motsatta spärriktningar, av vilka den ena frihjuls- kopplingen (A) förbinder huvudväxelns växlingsaxel (6) med ett koaxiellt kugghjul (32) i den första hjälpkuggväxeln (31) och 511 630 10 den andra frihjulskopplingen (B) förbinder växlingsaxeln (33) i tillsatsväxeln med ett koaxiellt kugghjul (37) i den andra hjälpkuggväxeln (35).

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v att stegmotorn (30) står i förbindelse med ett drev (36) i en drivanordning som står i ingrepp både med det med växlings- axeln (6) till huvudväxeln förbundna kugghjulet (32) och med det med växlingsaxeln (33) till tillsatsväxeln förbundna kugg- hjulet (37).

3. Anordning enligt patentkravet 1 eller 2, 1: ä n ri e - t e c k n a d a v att en i förhållande till växlingsaxeln (6) till huvudväxeln koncentrisk spärrhylsa (17) är orörlig i för- hållande till en del (18) av ett växelhus (19) med avseende på de axiella riktningarna för vridningsaxeln (38-38) för spärr- hylsan (17) men vridbart anordnad med avseende på omkretsrikt- ningarna för vridningsaxeln (38-38) för spärrhylsan (17) samt försedd med en mot antalet och det inbördes läget av de rela- tivt växlingsaxeln (6) till huvudväxeln orörliga kopplingsorga- nen (10-12) svarande uppsättning av fönsteröppningar (20-22) för passage av det respektive motkopplingsorganet (13-15), att växlingsaxeln (6) för huvudväxeln är vridfast förbunden med spärrhylsan (17) och axiellt begränsat rörlig relativt denna samt att spärrhylsan (17) vid sin yttre omkrets är försedd med från en aktuell fönsteröppning (20-22) utgående och i omkrets- riktningen gående styrningar (23-25), i vilka det aktuella mot- kopplingsorganet (13-15) ingriper när växlingsaxeln (6) till huvudväxeln icke befinner sig i det till den tillhörande växel- gaffeln (7-9) hörande vridningsvinkelläget.

4. Anordning enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a d a v att det relativt växlingsaxeln (6) till huvudväxeln orör- liga kopplingsorganet (10-12) utgöres av en kamliknande ansats (26) med ett i omkretsriktningen gående kopplingsspår (27).

5. Anordning enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a d a v att styrningen utgöres av en spàrliknande avsmalning (28), som i omkretsled är utformad mitt för kopplingsspåret (27). 1' 511 650

6. Anordning enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a d a v att avsmalningen (28) sträcker sig oavbruten i omkrets- riktningen.

7. Anordning enligt något av patentkraven 1-6, k ä n n e - t e c k n a d a v att minst en av de med växlingsaxeln (6) till huvudväxeln sammankopplingsbara växlingsgafflarna (7-9) är direkt förbunden med sitt motkopplingsorgan (13-15).