SE533352C2 - Förfarande för iläggning av kraftuttag samt växellåda med kraftuttag - Google Patents

Description

30 533 352 2 roterar denna hela tiden, varvid hydrauliken måste manövreras på annat sätt, t.ex. med en shuntventil. Det medför ökade kostnader och sliter på hydraulpumpen.

Genom EP 389 105 A1 är förut känd en växellåda med flera koaxiellt anordnade sektioner, en huvudsektion, en hjälpsektion och en sektion för ökning av utväxlingens omfång, där vardera sektion är försedd med sidoaxlar. Ett kraft- uttag är anordnat vid den omfångsvidgande sektionens ena sidoaxel. Den i denna patentansökan beskrivna växellådan medför nackdelar av det slag som berörts Ovan.

Ytterligare exempel på splitväxellådor med kraftuttag beskrivs i US 4 572 026, US 5 839 319 och 5 927 146. Även dessa är behäftade med motsvarade i nackdelar. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en växellåda med kraftuttag där de nackdelar som är förknippade med känd teknik är elimine- rade och således åstadkomma en växellåda av splitväxeltypen där kraftuttaget kan kopplas i och ur på ett så enkelt och tillförlitligt sätt som möjligt och med låg olycksfallsrisk.

Redogörelse för uppfinningen Det angivna ändamålet ernås enligt uppfinningen genom att en växellåda av det inledningsvis angivna slagen innefattar de speciella särdragen att växellådan innefattar styrorgan för automatiskt genomförande av en sekvens växlingssteg i respons på ett kommando för iläggning av kraftuttagsaxeln, vilken sekvens innefattar stegen såsom enligt förfarandet: - att nämnda första inkopplingsanordning bringas i ett neutralläge, i vilket inget kugghjul är drivförbundet med ingående axel, - att nämnda andra inkopplingsanordning bringas till ett aktivt läge, i vilket kraftuttagsaxeln är drivförbunden med sidoaxeln, och - att nämnda första inkopplingsanordning bringas i ett aktivt läge i vilket ett på ingående axel anordnat kugghjul eller ett på utgående axel anordnat kugghjul är drivförbundet med ingående axel.

Den uppfunna växellådan baserar sig således på en i och för sig känd typ av växellåda av splitväxeltyp. Genom det speciella styrorganet utnyttjas splitfunk- tionen för att medge inkoppling av kraftuttaget då växellådan är inkopplad. Den automatiska sekvensen av åtgärder som initieras av styrorganet innebär att kraft- 15 20 25 30 533 352 3 uttagsaxeln ansluts till sidoaxeln då denna står stilla. Därmed elimineras nöd- vändigheten av att först öppna kopplingen innan kraftuttagsaxeln ansluts, vilket påtagligt underlättar kraftuttagets anslutning. Ingen av de ovan under rubriken "Uppfinningens bakgrund” beskrivna åtgärderna behöver vidtas eftersom kraftuttaget kan anslutas även då växellådan är kopplad till motorn.

Enligt en föredragen utföringsform är ingående och utgående axlar koaxiella och sidoaxeln och kraftuttagsaxeln är parallella med den ingående axeln.

En sådan typ av splitväxellåda är enkel och distinkt och lämpar sig väl för att lätt deaktivera sidoaxeln.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är utgående axel försedd med ett flertal kugghjul och med inkopplingsorgan för vridfast förbindning av något av kugghjulen på utgående axel med utgående axel, sidoaxeln är försedd med ett flertal kugghjul som är vridfast förbundna med sidoaxeln och samtliga sidoaxelns kugghjul är i konstant ingrepp med varsitt kugghjul på ingående och utgående axlar.

Sidoaxeln kan därmed på ett enkelt sätt bringas till stillastående genom att frånkoppla drivförbindelsen mellan kugghjulen på in- och utgående axlar från sin respektive axel och därmed lägga växellådan i neutralläge.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsforrn är kraftuttagets inkopplings- anordning anordnad att momentant förbinda kraftuttagsaxeln med sidoaxeln.

En aspekt av de fördelar som vinnes med uppfinningen är att någon lamellkoppling ej erfordras för inkoppling av kraftuttaget med växellådan inkopplad till motorn. Med denna utföringsform tas denna fördel till vara genom att en enkel och därmed billig och störningsfri inkopplingsanordning kan användas i stället för lamellkoppling. Den momentant förbindande inkopplingsanordningen kan lämpligt- vis utgöras av en klokoppling.

Enligt uppfinningen innefattar de på ingående och utgående axel anordnade inkopplingsanordningar synkroniseringsorgan för accelerering av respektive kugghjuls rotation till axelns rotation.

Att dessa är utformade som synkroniseringsinkopplingsanordningar medför att inkopplingen av sidoaxeln sker på ett störningsfritt sätt. Denna utföringsform är därför mycket viktig för uppnåelse av optimala betingelser vid inkoppling av kraftuttaget. 20 25 30 533 352 4 Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar vardera med ingående axel förbundet synkroniseringsorgan kontrollorgan anordnat att be- gränsa respektive kugghjuls acceleration.

Därmed reduceras risken för överbelastning av synkroniseringsanord- ningen till följd av för högt motorvarvtal eller för hög belastning på kraftuttaget.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är kraftuttagsaxeln parallell med sidoaxeln och försedd med ett kugghjul i ingrepp med ett på sidoaxeln anordnat kugghjul, och den på kraftuttagsaxeln anordnade inkopplingsanord- ningen är anordnad att vridfast förbinda kraftuttagsaxelns kugghjul med kraftuttagsaxeln.

Detta är ett vanligt förekommande arrangemang för kraftuttagsaxeln och medför en praktiskt ändamålsenlig konstruktion. Den uppfunna anordningen är därför av speciellt intresse att applicera vid denna typ av konstruktion.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är kraftuttagsaxeln koaxiell med sidoaxeln och den på kraftuttagsaxeln anordnade inkopplingsanordningen är anordnad att direkt sammankoppla kraftuttagsaxeln med sidoaxeln.

Eftersom en koaxiell relation mellan sidoaxel och kraftuttagsaxel är ett alternativ till den närmast ovan beskrivna konstruktionen, som under vissa betingelser kan vara lämpligare utgör även detta en värdefull utföringsform av uppfinningen.

Ovan angivna föredragna utföringsformer anges i de av kravet 1 beroende patentkraven.

Uppfinningen avser även ett fordon försett med en växellåda i enlighet med uppfinningen, speciellt i enlighet med någon av de föredragna utförings- formernas av densamma. Det uppfunna fordonet tillgodogör sig motsvarande fördelar som den uppfunna växellådan och dess föredragna utföringsformer och som redogjorts för ovan.

Uppfinningen förklaras närmare genom efterföljande detaljerade beskriv- ning av utföringsexempel av densamma under hänvisning till medföljande figurer.

Kort beskrivning av figurerna Fig. 1 enligt uppfinningen. är en schematisk illustration av ett första exempel på en växellåda 20 25 30 533 352 5 Fig. 2 enligt uppfinningen. är en schematisk illustration av ett andra exempel på en växellåda Beskrivning av utföringsexempel Fig. 1 illustrerar schematiskt en splitväxellåda försedd med ett kraftuttag i enlighet med uppfinningen. Ingående axel 2 är via lamellkopplingen 1 ansluten till motorn. På den ingående axeln är ett kugghjul 21 anordnat.

Den utgående axeln 3 är koaxiell med den ingående axeln 2 och försedd med tre kugghjul 31, 32, 33. En första synkroniseringsanordning 22 är anordnad för att från det visade neutralläget drivförbinda endera kugghjulet 21 eller kugg- hjulet 31 med den ingående axeln 2. Med synkroniseringsanordningen 34 kan endera av kugghjulen 31 och 32 drivförbindas med den utgående axeln 3 och med synkronlseringsanordningen 35 kan kugghjulet 33 drivförbindas med den utgående axeln.

Sidoaxeln 4 är försedd med fyra kugghjul 41, 42, 43, 44 vilka samtliga är vridfast förbundna med axeln 4. Sidoaxelns fyra kugghjul är i ständigt ingrepp med varsitt kugghjul på in- och utgående axel.

Kraftuttagsaxeln 5 är försedd med ett kugghjul 51 i ingrepp med ett av kugghjulen 41 på sidoaxeln 4. Kugghjulet 51 kan drivförbindas med kraftuttags- axeln medelst en inkopplingsanordning 52 i form av en klokoppling.

Med kugghjulet 21 inkopplat erhålles tre växellägen via kugghjulen 31,32, 33 på den utgående axeln. Med kugghjulet 31 inkopplat till ingående axeln erhålles ytterligare två växellägen.

För kraftuttagsaxeln 5 finns två utväxlingar beroende på om kugghjulet 21 eller 31 är drivanslutet till ingående axeln 2. inkoppling av kraftuttagsaxeln 5 sker påföljande sätt: Först stannas fordonet genom att lamellkopplingen 1 frilåggs, varvid ingå- ende axeln 2 liksom resten av växellådan stannar. Endera av splitväxelns kugghjul 21, 22 är därvid via synkroniseringsanordningen 22 ansluten till ingående axel 2.

Sedan läggs växellådan i neutralläge genom att den av synkroniserings- anordningarna 34, 35 på utgående axel 3 som är i ingrepp förskjuts till sitt mlttläge så att inget av kugghjulen 31, 32, 33 på utgående axel 3 är drivanslutet. 20 25 30 533 352 6 Därefter kopplas lamellkopplingen 1 åter in, varvid ingående axel 2 åter börjar rotera liksom även sidoaxeln 4 och därmed också kugghjulet 51 på kraft- uttagsaxeln 5. Den utgående axeln 3 står still.

Därefter initierar fordonets förare ett kommando för iläggning av kraft- uttagsväxeln, inklusive vilket av de två möjliga utväxlingsalternativ som ska väljas.

Kommandot går till en styrenhet 6 som är förprogrammerad att ge en bestämd sekvens växlingsåtgärder. Dessa åtgärder är: Splitväxeln, dvs. kugghjulen 21, 31 läggs i neutralläge genom att synkroni- seringsanordningen 22 förskjuts till sitt mittläge. Därmed stannar sidoaxeln 4 och således även kraftuttagsaxelns 5 kugghjul 51.

När kraftuttagsaxelns kugghjul 51 är stillastående förbinds detta med kraft- uttagsaxeln 5 genom att förskjuta den med kraftuttagsaxeln vridfast förbundna klo- kopplingen 52 till ingrepp med kugghjulet 51.

Kraftuttagsaxeln dras sedan igång genom att koppla in endera av split- växelkugghjulen 21, 31 i drivförbindning med ingående axeln 2 genom förskjutning av synkroniseringsanordningen 22 från sitt neutralläge.

Synkroniseringsanordningen 22 för splitväxeln övervakas av en kontroll- enhet 7 som avkänner synkroniseringsanordningens 22 belastning och som ger en indikeringssignal eller ett frånkopplingskommando om tillåten belastning över- skrids.

Fig. 2 illustrerar en splitväxellåda enligt ett alternativt utföringsexempel.

Den skiljer sig från den i fig. 1 visade genom att kraftuttagsaxeln 5 i detta exempel är koaxiell med sidoaxeln 4 i stället för parallell som i fig. 1. Inkoppling av kraftut- tagsaxeln 5 sker vid exemplet i fig. 2 genom att klokopplingen 53 aktiveras så att sidoaxeln 4 och kraftuttagsaxeln 5 förbinds vridfast med varandra. l övrigt är växellådan av samma utförande som den i fig. 1 och fungerar på motsvarande sätt såsom beskrivits ovan.

Det torde förstås en växellåda enligt några av figurerna endast utgör ett illustrerande exempel. Således kan antalet kugghjul på vardera av ingående axel 2, utgående axel 3 och sidoaxeln awika från det visade. Vidare kan naturligtvis den uppfunna principen för inkoppling av kraftuttaget tillämpas på andra slag av konfigurationer hos växellådan än den illustrerade.

Claims (9)

20 25 30 533 352 PATENTKRAV

1. Förfarande för iläggning av en kraftuttagsaxel (5) anordnad i en växellåda av splitväxeltyp innefattande en med minst ett kugghjul (21) försedd ingående axel (2), en med minst ett kugghjul (31, 32, 33) försedd utgående axel (3) och en med minst ett kugghjul (41, 42, 43, 44) försedd sidoaxel (4), varvid nämnda minst ett kugghjul (41, 42, 43, 44) på sidoaxein (4) är anordnat att samverka med kugghjulen (21, 31, 32, 33) på ingående (2) och utgående (3) axel, och varvid en första inkopplingsanordning (22) är anordnad att kunna vridfast förbinda den ingående axeln (2) med ett på ingående axel (2) anordnat kugghjul (21) eller ett på utgående axeln anordnat kugghjul (31), varvid lnkopplingsanordningen (22) innefattar synkroniseringsorgan för accelerering av respektive kugghjuls rotation till axelns rotation, varvid kraftuttagsaxeln (5) är försedd med en andra inkopplingsanordning (52) för vridfast förbindande av kraftuttagsaxeln med sidoaxein (4), kännetecknat av att förfarandet innefattar stegen: - att nämnda första inkopplingsanordning (22) bringas i ett neutralläge, i vilket inget kugghjul är drivförbundet med ingående axel (2), - att nämnda andra inkopplingsanordning (52) bringas till ett aktivt läge, i vilket kraftuttagsaxeln (5) är drivförbunden med sidoaxein (4), och - att nämnda första inkopplingsanordning (22) bringas i ett aktivt läge i vilket ett på ingående axel (2) anordnat kugghjul (21) eller ett på utgående axel (3) anordnat kugghjul (31) är drivförbundet med ingående axel (2).

2. Växellåda av splitväxeltyp innefattande en med minst ett kugghjul (21) försedd ingående axel (2), en med minst ett kugghjul (31, 32, 33) försedd utgåen- de axel (3), en med minst ett kugghjul (41, 42, 43, 44) försedd sidoaxel (4) och en kraftuttagsaxel (5), varvid nämnda minst ett kugghjul (41 , 42, 43, 44) på sidoaxein (4) är anordnat att samverka med kugghjulen (21, 31, 32, 33) på ingående (2) och utgående (3) axel, och varvid en första inkopplingsanordning (22) är anordnad att kunna vridfast förbinda den ingående axeln (2) med ett på ingående axel (2) anordnat kugghjul (21) eller ett på utgående axeln anordnat kugghjul (31), varvid lnkopplingsanordningen (22) innefattar synkroniseringsorgan för accelerering av respektive kugghjuls rotation till axelns rotation, varvid kraftuttagsaxeln (5) är 10 20 25 30 533 352 8 försedd med en andra inkopplingsanordning (52) för vridfast förbindande av kraftuttagsaxeln med sidoaxeln (4), kännetecknad av att växellådan innefattar styrorgan (6) för automatiskt genomförande av en sekvens växlingssteg såsom enligt patentkravet 1 i respons på ett kommando för iläggning av kraftuttagsaxeln (s).

3. Växellåda enligt patentkrav 2, kännetecknad av att ingående (2) och utgående (3) axlar är koaxiella och att sidoaxeln (4) och kraftuttagsaxeln (5) är parallella med den ingående axeln (2).

4. Växellåda enligt patentkrav 3, kännetecknad av att utgående (3) axel är försedd med ett flertal kugghjul, att utgående axel (3) är försedd med inkopplingsanordningar (34, 35) för vridfast förbindning av något av kugghjulen på utgående axel (3) med utgående axel, att sidoaxeln (4) är försedd med ett flertal kugghjul (41, 42, 43, 44) som är vridfast förbundna med sidoaxeln (4) och att samtliga sidoaxelns kugghjul (41, 42, 43, 44) är i konstant ingrepp med varsitt kugghjul (21, 31, 32, 33) på ingående (2) och utgående (3) axlar, varvid inkopplingsanordningarna (34, 35) innefattar synkroniseringsorgan för accelerering av respektive kugghjuls rotation till axelns rotation.

5. Växellåda enligt något av patentkraven 2-4, kännetecknad av att kraftuttagsaxelns (5) inkopplingsanordning (52) är anordnad att momentant förbinda kraftuttagsaxeln med sidoaxeln (4).

6. Växellåda enligt patentkrav 5, kännetecknad av att vardera med ingående axel (2) förbundet synkroniseringsorgan (22) innefattar kontrollorgan (7) anordnat att begränsa respektive kugghjuls (21, 31) acceleration.

7. Växellåda enligt något av patentkraven 2-6, kännetecknad av att kraft- uttagsaxeln (5) är parallell med sidoaxeln (4) och är försedd med ett kugghjul (51) i ingrepp med ett på sidoaxeln (4) anordnat kugghjul (41), och att nämnda inkopp- lingsanordning (52) är anordnad att vridfast förbinda kraftuttagsaxelns kugghjul (51) med kraftuttagsaxeln (5). 533 352 9

8. Växellåda enligt något av patentkraven 2-7, kännetecknad av att kraftuttagsaxeln (5) är koaxiell med sidoaxeln (4), och att nämnda andra inkopplingsanordning (53) är anordnad att direkt sammankoppla kraftuttagsaxeln (5) med sidoaxeln (4).

9. Motorfordon kännetecknat av att det är försett med en växellåda enligt något av patentkraven 2-8.