SE512576C2 - Anordning för assisterad växling vid transmission - Google Patents

Description

M . aonuuimm fiï »nmmfi~l@~m fi 10 15 20 25 30 35 512 576 2 drivna kugghjulen som är inkopplat. Om inte något av de två drivna kugghjulen är inkopplat föreligger neutralläget.

Växelreglaget är vidare sammankopplat med konkopplingen via en mekanisk "push-pull"-wire vars inre kärna på känt sätt påverkas framåt eller bakåt vid svängning av växelreglaget i motsvarande riktning. På så vis kan transmissionen ställas i önskat driftsläge.

En nackdel i samband med kända transmissioner föreligger i de fall där ett särskilt högt vridmoment överförs (närmare bestämt ett vridmoment av storleksordningen 50 Nm eller högre). I sådana fall kan nämligen ett högt motstånd i reglaget upplevas vid växling av transmissionen från fram- eller backläget till neutralläget. Detta beror på att det vridmoment som genereras av propellern när fram- eller backläget är inkopplat ger upphov till ett visst motstånd mot den axiella förflyttning av konkopplingen som krävs för att transmissionen skall kunna växlas från fram- eller backdrift och till neutralläget.

Enligt känd teknik kan det ovannämnda problemet lösas genom att styra motorn på så vis att tändningen för en eller flera av dess cylindrar avbryts tillfälligt när ett högt växlingsmotstånd föreligger. På så vis fås en assisterad växling där ett starkt minskat motstånd upplevs.

En tidigare känd anordning som tillhandahåller en sådan assisterad växling vid en transmission för en båtmotor visas i patentskriften US 4,525,l49. Denna anordning innefattar en svängbart upphängd växellänk som kan påverkas av ett reglage för inställning av ett backslag i ett fram-, back- eller neutralläge. Vidare innefattar anordningen en push-pull-wire som är ansluten mellan ett reglage och ett ytterligare svängbart element, vilket i sin tur är anslutet till nämnda växellänk via ett särskilt länkelement som 10 15 20 25 30 35 512 576 3 uppbär en förskjutbar komponent. Denna förskjutbara komponent är fjäderförspänd med en viss kraft som svarar mot ett förutbestämt motstånd vid växling av backslaget. Om en kraft som överstiger denna förutbestämda kraft skulle krävas vid växling kommer den förskjutbara komponenten att upphäva fjäderförspänningen och förflyttas ett litet stycke. Denna förflyttning kan detekteras med hjälp av en lägesgivare, vilken då levererar en signal till motorn så att tändningen på åtminstone en motorcylinder avbryts.

Detta leder till ett minskat motstånd vid växling.

Fastän den ovannämnda kända anordningen i princip ger en tillfredsställande assisterad växling är den behäftad med vissa nackdelar. Främst kan noteras att den är uppbyggd av ett stort antal delar, varav' ett flertal är svängbart upphängda i anslutning till båtens motor. Detta skapar en anordning med en onödigt komplicerad uppbyggnad och onödigt många delar. Detta utgör en negativ faktor vad beträffar slitage, service och kostnad hos uppfinningen. En ytterligare nackdel är att mekaniskt spel kan uppstå i den punkt där reglagets wire ansluts till nämnda svängbara element.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN= Ändamålet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en förbättrad anordning för assisterad växling vid en transmission, i synnerhet för en båtmotor, som har ett litet antal delar, en enkel och funktionssäker uppbyggnad samt en effektiv funktion. Detta ändamål uppnås medelst en anordning, vars kännetecknande. särdrag framgår av efterföljande patentkrav 1.

Uppfinningen är avsedd för assisterad växling vid en transmission hörande till en nmtor, och innefattar ett första element som är förbundet med ett reglage för växling av nämnda transmission mellan åtminstone två driftslägen, H11 ål \-\ \|i\:;11'\1u m l .in "än ,. m 10 15 20 25 30 35 512 576 4 ett andra element förbundet via ett kraftöverföringselement med ett manöverorgan för omkoppling av nämnda transmission, en detektor för detektering av förflyttning av nämnda första element i förhållande till nämnda andra element, samt medel för begränsning av motorns effekt om nämnda förflyttning detekteras. Uppfinningen kännetecknas av att det första elementet och det andra elementet är inrättade för koaxiell rörelse i förhållande till varandra, samt att anordningen innefattar ett fjäderelement inrättat att förhindra nämnda rörelse vid påverkan av en kraft på det första elementet som understiger fjäderkraften hos fjäderelementet och medge nämnda rörelse vid påverkan av en kraft som överstiger nämnda fjäderkraft.

Genom uppfinningen uppnås ett flertal fördelar. Främst kan noteras att anordningen enligt uppfinningen uppvisar ett litet antal olika komponenter, vilket ger låga material-, tillverknings- och servicekostnader. Dessutom tillhanda- håller uppfinningen en helt koaxiell rörelse av det första elementet i förhållande till det andra elementet om fjäderkraften överskrides (d.v.s. en rörelse hos de båda elementen som sker huvudsakligen längs en gemensam axel), medan den i övrigt fungerar som en stel förbindelse mellan ett reglage och en transmission. På så vis kräver den ingen särskilda struktur för infästning i en båt, utan utgör i princip en förlängning av en wire som är ansluten till ovannämnda manöverorgan för nmtorns transmission. Vidare kan anordningen enligt uppfinningen anordnas direkt invid ett sådant reglage, d.v.s. utan någon mellanliggande wire.

Detta elimininerar risken för spel vid infästningen av en sådan wire.

Fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen framgår av de efterföljande beroende patentkraven. 10 15 20 25 30 35 512 576 FIGURBESKRIVNING: Uppfinningen skall i det följande närmare förklaras med hänvisning -till ett föredraget utföringsexempel. och de bifogade ritningarna, i vilka: figur 1 är en schematisk vy, delvis i tvärsnitt, av en anordning enligt den föreliggande uppfinningen, och figur 2 visar schematiskt hur anordningen enligt upp- finningen kan arrangeras i anslutning till ett växelreglage i en båt.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFGRM: I figur 1 visas något schematiskt en anordning 1 för assisterad växling vid en transmission, i enlighet med den föreliggande uppfinningen. Enligt den föredragna utföringsformen är anordningen 1 avsedd att utnyttjas i samband med en båtmotor (visas ej) och är anordnad i anslutning till ett manöverreglage 2 för val av önskat växelläge hos transmissionen.

På ett sätt som i sig är förut känt utgörs reglaget 2 av en spak som är svängbart upphängd i ett konsolelement 3, via en svängningsaxel 4. Konsolelementet 3 är i sin tur fast anordnat, lämpligen i en struktur 5 hörande till reglaget 2. Således kan reglaget 2 svängas fram och åter, enligt vad som indikeras med bokstäverna "F" och "R" i figuren.

Reglaget 2 kan ställas antingen i ett neutralläge, vilket motsvarar tomgång hos motorn, eller i ett läge för drift framåt (alternativt bakåt) av båten, d.v.s. för inkoppling av en växel i riktning framåt (alternativt bakåt).

Enligt vad som förklarats inledningsvis kan det i synnerhet vid motorer som tillhandahåller ett högt moment uppstå ett högt motstånd vid växling från fram- eller backläget till r | I \|\ H U' MI H n) V H WU* “WWW H U \ i” WW lll 'W ' H \|' V 'i \ HU 10 15 20 25 30 35 512 576 6 neutralläget. Av denna anledning är anordningen 1 enligt uppfinningen inrättad att tillhandahålla en assisterad växling, d.v.s. underlättad växling från fram- eller backläget till neutralläget. För detta ändamål innefattar anordningen 1 ett första element i form av ett hylselement 6 som är förbundet med reglaget 2. Hylselementet 6 är huvudsakligen utformat som ett cylindriskt rör vars ena ändparti 7 är avsett att utgöra ett fäste för ett sammankopplingselement 8, som i sin tur utgör en förbindelse mellan reglaget 2 och hylselementet 6.

Företrädesvis utgörs sammankopplingselementet 8 av en dubbelskruv, vars ena ände således är försett med gängor som skruvas fast i invändiga gängor i hylselementets 6 ändparti 7 och vars andra ände är gängad i en axeltapp 9 i reglaget 2.

Hylselementet 6 uppbär ett andra element i form av en slid 10 som är axiellt förskjutningsbar inuti hylselementet 6, d.v.s. förskjutningsbart i hylselementets 6 längsriktning.

Sliden 10 är huvudsakligen cylindrisk och är utformad med ett flertal olika sektioner med olika diameter. Främst kan nämnas att sliden 10 innefattar två sektioner 11 respektive 12 som är utformade med en ytterdiameter som något understiger hylselementets 6 innerdiameter. Mellan dessa sektioner 11, 12 finns en sektion 13 med betydligt mindre diameter, enligt vad som framgår av figuren. Denna sistnämnda sektion 13 är så positionerad att dess läge motsvarar placeringen hos ett detektorelement 14, vilket företrädesvis utgörs av en induktiv lägesgivare. Detektorn 14 är' monterad vid ett hål 15 genonx hylselementets 6 periferi med hjälp av en detektorhållare 16 som är anordnad på hylselementet 6. Vidare är detektorn 14 ansluten till en styrenhet (ej visad) för båtens motor via en elektrisk anslutning 17. Denna styrenhet är på konventionellt sätt inrättad för styrning av tändningen av motorns cylindrar. 10 15 20 25 30 35 512 576 7 Enligt vad som kommer att beskrivas mer i detalj nedan är detektorn 14 inrättad att känna av huruvida sliden 10 förskjuts axiellt, d.v.s. huruvida sektionen 13 med förhållandevis liten diameter förflyttas åt endera hållet så att den inte längre är positionerad mitt för detektorn 14. Om så är fallet kommer detektorn 14 att generera en signal till motorns styrenhet, vilket i sin tur medför att tändningen hos åtminstone en av motorns cylindrar stängs aV.

Den ände av sliden 10 som är vänd från reglaget 2 är utformad som en anslutning till en wire 18. I figur 1 visas inte wirens 18 ytterhölje. Företrädesvis är slidens 10 ändparti 19 utformat som ett sexkantigt grepp som skjuter ut från hylselementet 6 och som dessutom innefattar ett invändigt, gängat hål 20. På så vis kan wiren 18 fästas i sliden 10 och utgör då en axiell förlängning av sliden 10. wiren 18 är ansluten till båtens växlingsmekanism (visas ej), vilken företrädesvis utgörs av en transmission av i huvudsak känt slag och som är utformad med en vertikalaxel på vilken finns anordnad två axiellt åtskilda, koniska kugghjul, varvid vertikalaxeln i sin tur är ansluten till båtens propelleraxel. Endera av dessa kugghjul kan kopplas ihop med ett drivande kugghjul på motorns utgående drivaxel så att motorns kraft kan överföras till propelleraxeln.

Växelläget, d.v.s. rotationsriktningen hos propelleraxeln, bestäms då av vilket av de två drivna kugghjulen som är inkopplat. Om inget av dessa två kugghjul är inkopplat föreligger neutralläget.

Med hänvisning till figur 1 framgår att hylselementet 6 uppbär ett fjäderelement 21 med utsträckning kring sliden 10. Fjäderelementet 21 hålls på plats i ett komprimerat tillstånd mellan en låsring 22, som är infäst i ett motsvarande invändigt spår 30 i hylselementet 6, och ett \ H \ H' Mnllrrrfuwx' |wmuux| www ~wrw~f« ...iii l .m l 10 15 20 25 30 35 512 576 8 till sliden 10 hörande ändstycke 23. Detta ändstycke 23 utgörs företrädesvis av en cylindrisk detalj med en ytterdiameter som något underskrider innerdiametern hos hylselementet 6. Dessutom framgår av figuren att sliden 10 är utformad med en utvändig avsats 24 som bildas av en minskning i slidens 10 diameter. När anordningen 1 är i det tillstånd som visas i figur 1 är den utvändiga avsatsen 24 positionerad huvudsakligen i samma axiella läge som låsringen 22. Vidare är hylselementet 6 utformat med en invändig avsats 25 som bildas av en ökning i hylselementets 6 innerdiameter. Vid det tillstånd som visas i figur 1 är den invändiga avsatsen 25 placerad huvudsakligen i samma axiella läge som den ändyta hos ändstycket 23 som är vänd mot fjäderelementet 21.

Den inre ytan hos ändstycket 23 är utformad så att den i ena änden är något avfasad. Detta innebär att ändstycket 23 kan fästas i sliden 10 genom ett nitförfarande på slidens 10 ände, varigenom materialet i slidens 10 ände breder ut sig och låser fast ändpartiet 23 mot en yta som definieras av ytterligare en avsats 31 på sliden 10.

Uppfinningens funktion kommer nu att förklaras. Om reglaget 2 inte påverkas med någon kraft i "F"- eller "R"-riktningen kommer sliden 10 att vara positionerad i det läge som visas i figur 1, d.v.s. så att det avsnitt 13 hos sliden 10 som har relativt liten ytterdiameter står mitt för detektorn 14. Om reglaget 2 påverkas i riktningen "F" kommer till en början hela anordningen 1 att förflyttas åt vänster, varvid en i huvudsak stel förbindelse föreligger mellan hylselementet 6 och sliden 10. Vid växlingen kan dock ett visst växlingsmotstånd upplevas vid manövreringen av reglaget 2, enligt vad som förklaras ovan. När detta motstånd överstiger en kraft som motsvarar den fjäderkraft som tillhandahålls av fjäderelementet 21 kommer dock fjäderelementet 21 att börja komprimeras. Närmare bestämt 10 15 20 25 30 35 512 576 9 kommer fjäderelementet 21 då att komprimeras mellan den invändiga avsatsen 25 i hylselementet 6 och den utvändiga avsatsen 24 i sliden 10. Således förflyttas då hylselementet 6 axiellt i förhållande till sliden 10 så att avsnittet ll närmar sig ett läge framför detektorn 14. Som nämnts ovan utgörs detektorn 14 lämpligen av en induktiv lägesgivare av i sig känt slag. Denna typ av givare innefattar en oscillator som avger ett elektromagnetiskt fält som påverkas av eventuell närvaro av elektriskt ledande föremål. När sliden 10 (som företrädesvis är tillverkad av rostfritt stål) förflyttats så att sektionen 11 närmar sig ett läge mitt för detektorn 14 kommer det elektriska fältet att störas. Detta gör att detektorn 14 levererar en signal till motorns styrenhet, vilket enligt vad som nämnts ovan medför att åtminstone en av motorns cylindrar stängs av.

På motsvarande sätt kan reglaget 2 svängas i "R"- riktningen. Vid ett lågt växlingsmotstånd kommer en i huvudsak stel förbindelse att föreligga mellan hylselementet 6 och sliden 10. Vid ett växlingsmotstånd som överstiger fjäderkraften hos fjäderelementet 21 kommer däremot hylselementet 6 att förflyttas i förhållande till sliden 10 under det att fjäderelementet 21 komprimeras mellan låsringen 22 och ändstycket 23. Detta medför att sektionen 12 hos sliden 10 hamnar framför detektorn 14. På ett sätt som är analogt med vad som förklarats ovan kommer då detektorn 14 att levererar en signal till motorns styrenhet för avstängning av åtminstone en motorcylinder.

I figur 2 visas schematiskt hur uppfinningen kan monteras och utnyttjas i en båt. Anordningen 1 för assisterad växling är då förbunden med en wire 18 som i sin tur har ett ytterhölje 26 som är infäst i en särskild förlängnings- hylsa 27. Denna förlängningshylsa 27 utgörs av ett huvudsakligen cylindriskt element i vilket ytterhöljet 26 10 15 20 25 30 35 512 576 10 är fast anordnat. Förlängningshylsan 27 är i sin tur fast anordnad i strukturen 5, som hör till reglaget 2 och som i sin tur är fast anordnad i den aktuella båten.

Vidare är wirens 18 andra ände förbunden med en manöverorgan i form av en reglagearm 28 som i sin tur är svängbart upphängd, via en axel 29, och inrättad att påverka en (ej visad) transmission i anslutning till båtens motor. Denna transmission kan t.ex. utgöras av den typ vars funktion har beskrivits ovan. På så vis kan transmissionen ställas om mellan fram-, back- respektive neutralläget.

Anordningen 1. enligt uppfinningen kan sättas samman på följande vis. Först förs ändstycket 23 på plats inuti hylselementet 6, d.v.s. vid den del av hylselementet 6 som är längst till höger, enligt figur 1. Därefter placeras fjäderelementet 21 i hylselementet 6, varpå låsringen 22 låses fast i sitt invändiga spår. Därefter förs sliden 10 på plats, varvid dess ändparti trycks genom ändstycket 23.

Slutligen låses ändstycket 23 fast genom ett nitförfarande mot slidens 10 ände, enligt vad som nämnts ovan.

Uppfinningen är inte begränsad till det ovan beskrivna och på ritningarna visade utföringsexemplet, utan kan varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven. Exempelvis kan den kraft som erhålles med fjäderelementet 21 variera efter hur stort växlingsmotstånd som är önskvärt innan sliden 10 och hylselementet 6 skall förflyttas i förhållande till varandra. Vidare kan hylselementet 6 vara anordnat i direkt anslutning till reglaget 2 (via sammankopplingselementet 8) eller vara förbundet med reglaget 2 via ett mellanliggande kraftöverföringselement, t.ex. en wire av samma slag som wiren 18 enligt ovan.

Uppfinningen kan utnyttjas vid såväl inombords- som utombordsdrev. Vidare kan uppfinningen utnyttjas i samband 10 15 20 25 512 576 ll med växlingsmekanismer som utnyttjar en konkoppling, som ovan beskrivits, eller alternativt en klokoppling eller någon annan typ av transmission.

Fastän termen "båt" har utnyttjats ovan gäller att uppfinningen är lämplig att utnyttjas i samband med såväl mindre fritidsbåtar, större fartyg och andra vattenfar- koster där behov finns av assisterad växling av en transmission. I princip kan uppfinningen också utnyttjas i andra sammanhang än båtar.

Uppfinningen kan utnyttjas i samband med båtar som innefattar en, två eller flera propellrar och ett motsvarande antal propelleraxlar.

Vad beträffar materialval tillverkas hylselementet 6 företrädesvis av aluminiun1 eller en lämplig aluminiumf legering. Sliden 10 är som ovan nämnts företrädesvis tillverkad av rostfritt stål.

Uppfinningen kan utnyttjas på så vis att den styrsignal som initieras av detektorn 14, och som stänger tändningen för åtminstone en nwtorcylinder, endast är giltigt en viss begränsad tid. Detta är en säkerhetsmässig fördel som gör att motorn kan fortsätta att drivas även om t.ex. detektorn 14 skulle leverera en felaktig signal.

U MHN UH WN \ 'I l H| HH! i M \Wfl\H

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 512 576 12 PATENTKRAV:

1. Anordning (1) för assisterad växling vid en transmission hörande till en motor, innefattande ett första element (6) förbundet 'med ett reglage (2) för växling av nämnda transmission mellan åtminstone två driftslägen, ett andra element (10) förbundet via ett kraftöverföringselement (18) med ett manöverorgan (28) för omkoppling av nämnda transmission, en detektor (14) för detektering av förflyttning av nämnda första element (6) i förhållande till nämnda andra element (10), samt mede1.för begränsning av motorns effekt om nämnda förflyttning detekteras, kännetecknad därav,attdetförsta elementet (6) och det andra elementet (10) är inrättade för koaxiell rörelse 5. förhållande till varandra, samt att anordningen (1) innefattar ett fjäderelement (21) inrättat att förhindra nämnda rörelse vid påverkan av en kraft på det första elementet (6) som understiger fjäderkraften hos fjäderelementet (21) och medge nämnda rörelse vid påverkan av en kraft som överstiger nämnda fjäderkraft.

2. Anordning (1) enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k - n a d d ä 1: a v , att nämnda första element (6) är huvudsakligen rörformigt och inrymmer nämnda andra element (10), vilket är utformat huvudsakligen som en cylindrisk slid.

3. Anordning (1) enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att nämnda fjäder- element (21) är utformad som en spiralfjäder med utsträckning kring det andra elementet (10) men inuti det första elementet (6). 10 15 20 25 30 35 512 576 13

4. Anordning (1) enligt patentkrav 2 eller 3, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v , att nämnda första element (6) är utformat med medel (25; 22) för sammanpressning av nämnda fjäderelement (21) mot motsvarande medel (24; 23) utformat i anslutning till nämnda andra element (10) om nämnda reglage (2) påverkas med en kraft som överstiger nämnda fjäderkraft.

5. Anordning (1) enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k - n a d <1 ä r a v , att nämnda medel (25; 22) i nämnda första element (6) utgörs av åtminstone en komponent som är utformad med mindre innerdiameter än det första elementet (6) i övrigt.

6. Anordning (1) enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k - n a d d ä r a v , att nämnda medel (24; 23) i anslutning till nämnda andra element (10) utgörs av element med större ytterdiameter än det andra elementet (10) i övrigt.

7. Anordning (1) enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att nämnda detektor (14) utgörs av en lägesgivare som är inrättad att detektera läget hos det andra elementet (10) genom att det andra elementet (10) är utformat med åtminstone ett formförändrat parti (13).

8. Anordning (1) enligt patentkrav 7, k ä n n e t e c k - n a d d ä r a v , att nämnda detektor (14) utgörs av en induktiv lägesgivare.

9. Anordning (1) enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä 1: a v , att nämnda första element (6) är anordnat i direkt anslutning till nämnda reglage (2). \ í HH 1NH)\¶W|MHMm \nm\»m HHM HWTN M w p w WIM|iH 512 576 14

10. Anordning (1) enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav, att nämnda andra element (10) är förbundet med nämnda manöverorgan (28) via en wire (18), vars ytterhölje (26) är fast anordnat i en struktur (5) i vilken även nämnda reglage (2) är anordnat.