SE530965C2 - Smörjanordning, växellåda och sätt att smörja en växellåda - Google Patents

Description

20 25 30 530 *B55 2 Fastän pumparrangemanget kan ha en gemensam flerlägesventil för samtliga oljetråg, har enligt en utföringsform av uppfinningen pumparrangemanget en för varje oljetråg separat anordnad ventil och en för ventilerna gemensam pump.

Enligt en annan utföringsform har pumparrangemanget en för varje olje- tråg separat anordnad pump. Om pumparna är kolvpumpar kan slaglängden hos var- je pump då vara anpassad till respektive oljetråg, så att några nivågivare inte behövs i oljetrågen.

Vid ett sätt enligt uppfinningen att under drift smörja en växellåda med ett flertal sektionerade oljetråg, där olja tillförs separat till med varandra ingripande kugghjul i varje oljetråg, föreslås att oljan selektivt fördelas till de sektionerade olje- trågen i beroende av en varierande belastning av kugghjulen i trågen.

De belastade kugghjulen kan fastställas genom detektering av ett växel- läge i växellådan. Sambandet mellan ett av givare detekterat växelläge och tillhöran- de belastade kugghjulspar kan då vara inlagt i ett program hos en dator som styr växellådan och den individuella regleringen av oljetillförseln. Datorn kan inom ramen för uppfinningen dessutom vara anordnad att reglera oljetillförseln till de belastade kugghjulen i beroende av deras belastningsgrad eller överförda vridmoment. Vrid- momentet kan detekteras av olika typer av givare i växellådan eller hos andra kom- ponenter i den kraftöverförande transmission i vilken växellådan är monterad.

Andra särdrag och fördelar med uppfinningen framgår av patentkraven och följande beskrivning av utföringsexempel.

KORTFATFAD RITNINGSBESKRIVNING FIG. 1 är en schematisk vy av en växellåda med en smörjanordning en- ligt uppfinningen; FIG. 2 är en vy motsvarande FIG. 1 med en första utföringsform av smörjanordningen enligt uppfinningen; FIG. 3 är en snittvy längs linjen 3-3 i FIG. 2; FIG. 4 är en schematisk vy av en växellåda med en andra utföringsform av smörjanordningen enligt uppfinningen: och FIG. 5 är en schematisk vy av en del av en växellåda med en tredje utfö- ringsform av smörjanordningen enligt uppfinningen.

I de olika ritningsfigurerna är genomgående delar med inbördes lika eller liknande funktion försedda med lika hänvisningsbeteckningar. 10 15 20 25 30 530 S55 DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL I den schematiska framställningen i FIG. 1 visas en del av en fordons- växellåda 10. Växellådan 10 har ett växellådshus 12 i vilket är lagrad en huvudaxel 14, 16 och en sidoaxel 30. Ett antal kugghjul 22, 24, 26 och 28 hos huvudaxeln 14, 16 står i ständigt ingrepp A, B, C, D med ett motsvarande antal hugghjul 32, 34, 36 resp. 38 hos sidoaxeln 30. En utgående axeldel 16 av huvudaxeln 14, 16 är på ej närmare visat kant sätt via ett kopplingsorgan hos en växlingsmekanism 18 in- och urkopplingsbart förbunden med en ingående axeldel 14 hos huvudaxeln 14,16. Väx- lingsmekanlsmen 18 kan vidare på känt sätt även selektivt in- och urkoppla kugghju- len 22, 24, 26, 28 med resp. från huvudaxeln 14, 16 för att utföra växling av växellå- dan 10. I det schematiska exemplet enligt FIG. 1 har växellådan 10 då tre växelsteg utöver det steg där sidoaxeln 30 inte är verksam, dvs. där axeldelarna 14, 16 är sammankopplade och inget av kugghjulen 22-28 står l belastat ingrepp med axelde- larna 14, 16. I vart och ett av dessa tre växelsteg står alltid två par kugghjul i belastat ingrepp med varandra, dvs. ingreppen A+B eller A+C eller A+D. Växellådan kan inom ramen för uppfinningen vara konfigurerad på många olika, ej visade sätt; exempelvis kan den normalt även ha en backväxel, på vilken uppfinningen likaså kan tillämpas.

Enligt uppfinningen har växellådan 10 ett antal genom mellanväggar 20 sektionerade oljetråg a, b, c och d som vart och ett avgränsar ett separat utrymme för varje kugghjulspar 22-32, 24-34, 26-36 och 28-38. Dessutom finns en smörjanord- ning i form av ett pumparrangemang 40 för att selektivt till- och bortföra olja till de sektionerade oljetrågen i beroende av en varierande belastning av dessa kugghjul eller kugghjulspar.

Pumparrangemanget 40 innefattar en oljepump 50 med ett oljeförråd 56 för växellådsolja i förbindelse med ett ventilarrangemang 60 innefattande en eller fle- ra ventiler som via ledningar 66 fördelar olja till respektive oljetråg a-d. Pumpen 50 fördelar oljan i så att oljenivån i oljetrågen når endast de kugghjulspar som för tillfället är belastade, medan övriga kugghjulspar inte når oljan i sina oljetråg. De kugghjuls- par som för tillfället är belastade kan detekteras på nedan närmare beskrivet sätt av en växellägesgivare 82. Belastningen, dvs. det överförda vridmomentet, kan om så erfordras - t.ex. för att variera oljenivån i beroende av belastningen - detekteras av olika givare, såsom ej visade kraftgivare på axlar i växellådan eller andra komponen- ter i fordonets drivlina. 10 15 20 25 30 530 'B65 4 Som antyds i FIG. 1 kan ett rådande växelläge vara valt genom en väx- elväljare 80 i växlingsmekanismen 18. Fastän FIG. 1 visar en manuell växelväljare 80 kan den även på ej visat känt sätt vara en automatiserad växelväljare påverkad av ett ställdon som i sin tur styrs av en fordonsdator 76.

Det valda växelläget detekteras av en eller flera växellägesgivare 82 (endast en visas) som signalerar växelläget till fordonsdatorn 76 via en signalledning 78. En programvara i fordonsdatorn 76 fastställer på basis av signalen från växellä- gesgivaren 82 det rådande växelläget och huruvida några par av kuggingrepp är be- lastade och i så fall vilket av paren A+B eller A+C eller A+D som är belastade. En signalgivare 74, som kan vara en del av fordonsdatorn 76, avger då via en signalled- ning 72 en motsvarande signal till en elektronisk styrenhet 70.

Den elektroniska styrenheten 70 avgeri sin tur via en signalledning 68 en styrsignal till pumparrangemanget 40 som via ventilarrangemanget 60 och led- ningarna 66 tillser att respektive oljetråg erhåller motsvarande oljenivå. l exemplet i FlG. 1 är kuggingreppen A+D belastade, så att oljenivån i oljetrågen a och d når till- hörande kugghjul 32 och 38, medan oljenivån i oljetrågen b och c inte når tillhörande kugghjul 34 och 36.

I utföringsformen enligt FlG. 2 innefattar smörjanordningen 40 ett pneu- matiskt drivet pumparrangemang för att variera oljenivån i respektive oljetråg a-d.

En pump i form av en tryckluftskälla 50 är förbunden med en tvåläges huvudventil 52. Huvudventilen 52 styrs av den elektroniska styrenheten 70 via en signalledning 68". En första ventilport hos huvudventilen 52 är genom en ledning 54 förbunden med oljeförrådet i form en oljetank 56. Oljetanken 56 är via en oljeledning 62 förbunden med ett hydrauliskt ventilarrangemang 60. En andra ventilport hos hu- vudventilen 52 är genom en ledning 62' direkt förbunden med ett pneumatiskt ventil- arrangemang 60'.

Ventilarrangemangen 60 och 60' är i det visade exemplet av typ ”com- mon rail”. Varje ventilarrangemang 60, 60' innefattar vardera en ventil 64, 64' för var- je oljetråg a-d. Varje ventil 64, 64' matas då gemensamt av respektive ledning 62, 62' och står i förbindelse med respektive oljetråg a-d via en ledning 66. Som närmare framgår av FIG. 3, styrs varje ventil 64, 64' individuellt av vardera en signalledning 68, 68' från den elektroniska styrenheten 70. l läget visat i FlG. 2 trycksätter huvudventilen 52 först det pneumatiska ventilarrangemanget 60' Som exempel antas att växellådan 10 ska växlas från det 10 15 20 25 30 530 S85 5 tidigare omnämnda växelläget, där alltså kuggingreppen A+D var belastade, till ett läge där kuggingreppen A+B är belastade. I detta fall kan då styrenheten 70 avge öppningssignaler till de två ventiler 64, 64' vilka står i förbindelse med oljetråget d.

Det pneumatiska trycket i tråget d pressar då ut oljatill oljetanken 56 tills oljenivån i tråget d befinner sig under kugghjulet 38. Nivåerna kan övervakas av schematiskt antydda nivågivare 42 som på ej visat sätt ger signal till styrenheten 70 att då stänga de båda tillhörande ventilerna 64, 64”. Det inses då att oljenivån i tråget d hamnar under kugghjulet 38. Styrenheten 70 omställer därefter huvudventilen 52 så att den i stället trycksätter oljebehållaren 56 och samtidigt öppnar de ventiler 64, 64' som står i förbindelse med oljetråget b för att fylla detta med olja till en nivå som når kugghjulet 34. De belastade kuggingreppen A+B har alltså nu oljetillförsel, medan de obelastade kuggingreppen C+D har s.k. ”torrsump", dvs. en oljenivå under resp. undre kugghjul 36, 38. Inom ramen för uppfinningen är det som redan omnämnts dock möjligt att låta de undre kugghjulen i de obelastade kuggingreppen stå i endast obetydlig kontakt med oljan.

Det inses att ovan beskrivna oljenivåreglerande förlopp är likartat för öv- riga möjliga växellägen, varför dessa inte behöver beskrivas i detalj. l utföringsformen enligt FIG. 4 innefattar smörjanordningen 40 en sug- och tryckpump 50 som selektivt förmår fördela olja till oljetrågen a-d via ett hydrau- liskt ventilarrangemang 60 motsvarande det i FlG. 2 med separata ventiler 64. Pum- pen 50 är i det visade exemplet en kolvpump med en linjär motor 51 som genom fram- och återgående slagrörelser driver en kolv 53, vilken höjer eller sänker oljeni- vån i det eller de oljetråg a-d vars ventiler 64 är öppnade via styrenheten 70. Motorn 51 styrs från styrenheten 70 via en signalledning 68". l utföringsformen enligt F IG. 5 innefattar smörjanordningen 40 en för var- je oljetråg n i växellådan 10 separat anordnad sug- och tryckpump 50 (endast en vi- sas). I detta fall behövs ingen nivågivare (42, FIG. 1) itråget n med kuggingrepp N, utan de önskade oljenivåskillnaderna i trågen kan vara omvandlade till motsvarande slaglängder hos respektive pump 50. Varje motor 51 styrs från styrenheten 70 via en signalledning 68.

Ovan detaljerade beskrivning är i första hand avsedd att underlätta förståelsen och några onödiga begränsningar av uppfinningen ska inte uttolkas därifrån. De modifika- tioner som blir uppenbara för en fackman vid genomgång av beskrivningen kan 5311) 355 6 genomföras utan awikelse från uppfinningstanken eller omfånget av efterföljande patentkrav.

Claims (9)

530 H85 7 PATENTKRAV

1. Smörjanordning för en växellåda (10), innefattande sektionerade oljetråg (a-d) för separat oljetillförsel till med varandra ingripande kugghjul i trågen, kännetecknad av ett pumparrangemang (40) i förbindelse med varje oljetråg (a-d) för att under drift selektivt fördela olja till de sektionerade oljetrågen (a-d) i beroende av en varierande belastning av kugghjulen i trågen.

2. Smörjanordning enligt krav 1, innefattande en styrenhet (70) för att vid växling av växellådan (10) styra pumparrangemanget (40) i beroende av belastning- en.

3. Smörjanordning enligt krav 1 eller 2, varvid pumparrangemanget (40) innefattar en för varje oljetråg (a-d) separat anordnad ventil (64) och en för ventilerna gemensam pump (50). _

4. Smörjanordning enligt krav 1 eller 2, varvid pumparrangemanget (40) innefattar en för varje oljetråg (a-d) separat anordnad pump (50).

5. Växellåda (10) försedd med en smörjanordning enligt något av föregå- ende krav.

6. Sätt att under drift smörja en växellåda med ett flertal sektionerade olje- tråg, innefattande separat oljetillförsel till med varandra ingripande kugghjul i varje oljetråg kännetecknat av , selektiv fördelning av olja till de sektionerade oljetrågen i beroende av en varierande belastning av kugghjulen itrågen.

7. Sätt enligt krav 6, innefattande fördelning av oljan, så att en oljenivå i trågen når kugghjul i endast de tråg i vilka kugghjulen är belastade.

8. Sätt enligt krav 6 eller 7, innefattande fastställning av belastade kugghjul genom detektering av ett växelläge i växellådan.

9. Sätt enligt något av krav 6-8, innefattande åstadkommande av fördel- ningen genom en elektronisk styrenhet för oljetillförseln.