53Ü B55 2 Ett sätt att reducera sådana plaskförluster har varit att utnyttja en ”torrsunip”, varvid olja pumpas från en underliggande ackumulatortank och bringas att bespruta de verksamma kugghjulen, varefter den nedfallande oljan får rinna tillbaka till tanken via bottenhål i sumpen. Detta kräver utnyttjande av en energiförbrukande pump och speciella munstycken för att bespruta kugghjulen.
53Ü B55 2 One way of reducing such splash losses has been to use a "dry sump", in which oil is pumped from an underlying accumulator tank and caused to spray the active gears, after which the precipitating oil is allowed to flow back to the tank via bottom holes in the sump. This requires the use of an energy consuming pump and special nozzles to spray the gears.
Sammanfattning av uppfinningen Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att föreslå ett förfarande av det in- ledningsvis nämnda slaget som möjliggör undvikande av plaskförluster vid direkt- växeldrift. För detta ändamål utmärker sig förfarandet enligt uppfinningen i sin vi- daste mening av de särdrag som är angivna i det självständiga patentkravet l. Ge- nom att tillfälligt sänka oljenivån i oljesumpen vid inkoppling av direktväxeldrift till en nivå, vid vilken de undre kugghj ulen i växelstegen kommer att rotera väsentligen beröringsfiitt med oljan, kan man minska plaskförlusterna i växellådan.Summary of the invention It is an object of the present invention to propose a method of the kind mentioned in the introduction which enables the avoidance of splash losses during direct gear operation. For this purpose, the process according to the invention is characterized in its broadest sense by the features set out in the independent patent claim l. By temporarily lowering the oil level in the oil sump when connecting direct gear drive to a level at which the lower gears in the gear steps will rotate substantially in contact with the oil, you can reduce the splash losses in the gearbox.
Enligt ett föredraget utförande av förfarandet enligt uppfinningen sker oljenivåsänk- ningen genom att de undre kugghjulen hos växelstegen bringas att slunga olja från ytområdet och in i en närliggande, oljeuppsamlande tank med ett för tillfället tillslu- tet, tillbaka till oljesumpen ledande utlopp. Härvid utnyttjas rotationsenergin hos de undre kugghjulen till att förflytta oljan till en högre lägespotential i en tank, varvid utloppet hos tanken kan omedelbart öppnas vid återgång till drift med växelstegen, så att oljan kan självrinna tillbaka till sumpen och höja oljenivån till normalnivå för växelstegen.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the lowering of the oil level takes place by causing the lower gears of the gear steps to throw oil from the surface area and into a nearby, oil-collecting tank with a currently closed outlet leading to the oil sump. The rotational energy of the lower gears is used to move the oil to a higher position potential in a tank, whereby the outlet of the tank can be opened immediately upon return to operation with the gear stages, so that the oil can self-flow back to the sump and raise the oil level to normal levels.
Det är ett annat ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma en växellåda, i som möjliggör ett genomförande av detta förfarande med reglering av oljenivån i sumpen under olika driftslägen. För detta ändamål utmärker sig växellådan enligt uppfinningen av de särdrag som är angivna i det självständiga patentkravet 4. Ge- nom att vid inkoppling av direktväxeln de roterande undre kugghj ulen i växelstegen 10 15 20 25 30 53Û B95 3 utnyttjas som skovelhjul för att fdrflytta olja från sumpen upp till ett intag hos och in i en närliggande tank, vars utlopp for tillfället är stängt, kan oljenivån sänkas i sum- pen så mycket, att de undre kugghjulen roterar väsentligen beröringsfritt med oljan i sumpen, varigenom plaskförlusterna kan reduceras utan att behöva tillföra ytterliga- re energi for att returpumpa oljan tillbaka till sumpen, då något av växelstegen akti- VCfaS.It is another object of the present invention to provide a gearbox which enables this method to be carried out by regulating the oil level in the sump during various operating modes. For this purpose, the gearbox according to the invention is characterized by the features stated in independent patent claim 4. By coupling the rotating lower gears in the gear steps 10 15 20 25 30 53Û B95 3 when the direct gear is engaged, the paddle wheel is used to surface oil. from the sump up to an inlet at and into a nearby tank, the outlet of which is currently closed, the oil level in the sump can be lowered so much that the lower gears rotate substantially contactless with the oil in the sump, whereby splash losses can be reduced without having to add additional energy to return the oil to the sump, as one of the switching stages activates VCfaS.
Ytterligare särdrag hos förfarandet och växellådan enligt uppfinningen kommer att framgå av efieriölj ande detaljbeskrivning och de osjälvständiga patentkraven under hänvisning till bifogade ritningar.Further features of the method and gearbox according to the invention will become apparent from the following detailed description and the dependent claims with reference to the accompanying drawings.
Kort beskrivning av ritningarna Fig. l är en schematisk tvärsektionsvy genom en växellådaenligt uppfinningen i ett i statiskt viloläge; Fig. 2 är en liknande tvärsektionsvy som visar ett driftsläge vid just ilagd direktväx- el; och Fig. 3 visar växellådan i ett efterföljande drittsläge, då oljenivån sänkts i oljesum- pen.Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a schematic cross-sectional view through a gearbox according to the invention in a static rest position; Fig. 2 is a similar cross-sectional view showing an operating mode when the direct gear is just engaged; and Fig. 3 shows the gearbox in a subsequent shit position, when the oil level is lowered in the oil sump.
Detaljbeskrivning av en iöredragen utföríngsform av uppfinningen ~ Den i Fig.1-3 schematisk i tvärsektion visade växellådan 10 enligt uppfinningen in- nefattar ett hus 12, i vilket är roterbart lagrade två parallella kugghjulsbärande axlar, nämligen en övre huvudaxel 14 och en undre sidoaxel 16. Pâ huvudaxeln 14, som är sammankopplingsbar med icke visade ingångs- och utgångsaxlar vid växellådans ändar, är lagrade ett flertal kugghjul för olika växelsteg hos växellådan 10, varav ett i betecknas med 18, och som ingriper med samhörande kugghjulsdrev lagrade på si- 10 15 20 25 530 B95 4 doaxeln 16, varav ett betecknas med 20. Det i figurema visade kugghjulsparet 18, 20 bildar alltså ett av ett flertal växelsteg hos växellådan 10.DETAILED DESCRIPTION OF A DRAWN EMBODIMENT OF THE INVENTION The gearbox 10 shown in Fig. 1-3 schematically in cross section according to the invention comprises a housing 12, in which two parallel gear bearing axles are rotatably mounted, namely an upper main shaft 14 and a lower side shaft 16. On the main shaft 14, which can be connected to input and output shafts (not shown) at the ends of the gearbox, are mounted a number of gears for different gear stages of the gearbox 10, one of which is denoted by 18, and which engage with associated gear gears mounted on the side. The shaft shaft 16, one of which is denoted by 20. The gear pair 18, 20 shown in the gurmas thus forms one of a number of gear stages of the gearbox 10.
De undre kugghjulen 20 m.fl. hålles neddoppade någon centimeter i olja i en olje- sump 22 i bottendelen av växellådshuset 12 för att under drift smörja och kyla kugghjulen 18, 20 hos samtliga växelsteg. Denna neddoppning av kugghjulen orsa- kar plaskförluster, då de roterar i oljan, vilket även är fallet då en direktväxel är ilagd i växellådan, dvs. då kraften överförs direkt mellan ingångs- och utgångsax- lama med utväxlingstörhållandet 1:1 och alltså ej belastar kugghjulen i växelstegen, som därigenom ej kräver den Smörjning och kylning såsom vid drift via dessa växel- steg. För att i väsentlig grad reducera dessa plaskförluster vid inkoppling av direkt- växeln föreslås enligt föreliggande uppfinning att normalnivån NI (F ig. 1) hos oljan i oljesumpen 22 sänks till en nivå N; (Fig. 3), vid vilken de undre sidoaxeldreven 20 m.fl. kan rotera i huvudsak beröringsfritt med oljan i sumpen 22, medan oljenivån återställs till normalnivån N; snart något av växelstegen inkopplas. För att åstad- komma denna nivåsänkning på ett ur energisynvinkel lämpligt sätt föreslås, att de undre kugghjulen 20 m.fl. vid iläggning av direktväxeln utnyttjas som skovelhjul för att omflytta olja från sumpen 22 upp till en intilliggande tank 24, vars intagsöppning 26 är placerad på den vägg 28 av huset 12, som utsätts för oljestänket vid kugghju- lens 20 rotation i den i F ig. 2 visade riktningen. En ledplåt 30 kan härvid ha en lämpligt formad krökning för att underlätta oljans införing i tanken 24. I tankens 24 i botten finns ett tillbaka till tanken 24 ledande utlopp 32, vilket ligger ovanför den fria oljeytan i sumpen och i vilket är anordnad en elektriskt påverkbar ventil 34, som i i beroende av det aktuella driftsläget kan hållas öppen eller stängd. Alternativt kan emellertid utloppet 32 även placeras på en nivå under den fria olj enivån i sumpen 22 för återföring av i tanken 24 uppsamlad olja till sumpen 22.The lower gears 20 m. Fl. are immersed a few centimeters in oil in an oil sump 22 in the bottom part of the gearbox housing 12 to lubricate and cool the gears 18, 20 of all gear stages during operation. This immersion of the gears causes splash losses, as they rotate in the oil, which is also the case when a direct gear is engaged in the gearbox, ie. when the power is transmitted directly between the input and output shafts with the gear ratio 1: 1 and thus does not load the gears in the gear stages, which thereby does not require the Lubrication and cooling as in operation via these gear stages. In order to significantly reduce these splash losses when connecting the direct gear, it is proposed according to the present invention that the normal level NI (Fig. 1) of the oil in the oil sump 22 is lowered to a level N; (Fig. 3), at which the lower side axle gears 20 m. Fl. can rotate substantially contactlessly with the oil in the sump 22, while the oil level is restored to the normal level N; soon one of the gear stages is engaged. In order to achieve this lowering of the level in a way that is suitable from an energy point of view, it is proposed that the lower gears be 20 m. Fl. When loading the direct gear, it is used as a paddle wheel to surface oil from the sump 22 up to an adjacent tank 24, the inlet opening 26 of which is located on the wall 28 of the housing 12 which is subjected to the oil splash during the rotation of the gears 20 in Figs. 2 showed the direction. A hinge plate 30 can in this case have a suitably shaped curvature to facilitate the introduction of the oil into the tank 24. In the bottom of the tank 24 there is an outlet 32 leading back to the tank 24, which lies above the free oil surface in the sump and in which an electrically actuable valve 34, which can be kept open or closed depending on the current operating mode. Alternatively, however, the outlet 32 may also be located at a level below the free oil level in the sump 22 for returning oil collected in the tank 24 to the sump 22.
Vid drift med något av växelstegen ilagt i växellådan 10 hålls ventilen 34 i tankens 24 utlopp 32 öppen, så att den i tanken 24 insprutade oljan kan direkt återföras till sumpen 22 för att upprätthålla rätt oljenivå NI däri. Så snart direktväxeldrift initieras 10 15 530 B95 5 stängs ventilen 34, varvid tanken 24 börjar fyllas med den olja som kugghjulen 20 i stänker in via intagsöppningen 26 (se Fig. 2). Tankens 24 volym är lämpligen an- passad till i huvudsak den oljemängd, som måste överföras från sumpen 22 till tan- ken 24 för att olj enivån skall sjunka till nivån NZ, vid vilken kugghjulen 20 roterar i huvudsak beröringsfritt med oljan i sumpen 22 (Fig. 3).During operation with any of the gear stages inserted in the gearbox 10, the valve 34 in the outlet 32 of the tank 24 is kept open, so that the oil injected into the tank 24 can be returned directly to the sump 22 to maintain the correct oil level NI therein. As soon as direct gear operation is initiated, the valve 34 is closed, whereby the tank 24 begins to be filled with the oil in which the gears 20 splash in via the inlet opening 26 (see Fig. 2). The volume of the tank 24 is suitably adapted to substantially the amount of oil which must be transferred from the sump 22 to the tank 24 for the oil level to drop to the level NZ, at which the gears 20 rotate substantially contactless with the oil in the sump 22 (Fig. 3).
När sedan en nedväxling sker via något av växellâdans växelsteg, öppnas ventilen 34 omedelbart för att snabbt återställa oljenivån N] i sumpen 22. Ventilen 32 har för detta ändamål stor utloppsarea. För att tillfórsäkra en stömingsfri återföring av olja från tanken 24 till sumpen 22, i det fall då utloppet 32 ligger över oljenivån i sum- pen 22, är ett avskärrnningselement 36 anordnat mellan tankens 24 utlopp 32 och de undre kugghjulen 20 m.fl. i växelstegen.When a downshift then takes place via one of the gearshift gears, the valve 34 is opened immediately to quickly restore the oil level N] in the sump 22. The valve 32 has a large outlet area for this purpose. To ensure a smooth return of oil from the tank 24 to the sump 22, in the case where the outlet 32 is above the oil level in the sump 22, a cutting element 36 is arranged between the outlet 32 of the tank 24 and the lower gears 20 m. in the gear stages.
Genom den föreslagna utföringsformen av växellådan enligt uppfmningen blir det alltså möjligt, att utan tillskott av energi till exv. en extem oljepump temporärt sänka oljenivån under körning med direktväxel och därmed minska plaskförlusterna i väx- ellådan.Through the proposed embodiment of the gearbox according to the invention, it thus becomes possible that without the addition of energy to e.g. an extreme oil pump temporarily lowers the oil level while driving with direct transmission and thereby reduces splash losses in the gearbox.