SE535939C2 - Basväxellåda och rangeväxellåda för motorfordon - Google Patents

Basväxellåda och rangeväxellåda för motorfordon Download PDF

Info

Publication number
SE535939C2
SE535939C2 SE1051248A SE1051248A SE535939C2 SE 535939 C2 SE535939 C2 SE 535939C2 SE 1051248 A SE1051248 A SE 1051248A SE 1051248 A SE1051248 A SE 1051248A SE 535939 C2 SE535939 C2 SE 535939C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
main shaft
gearbox
bearing
housing
base
Prior art date
Application number
SE1051248A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1051248A1 (sv
Inventor
Joergen Forsberg
Original Assignee
Scania Cv Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE1051248A priority Critical patent/SE535939C2/sv
Priority to EP20110189663 priority patent/EP2458247B1/en
Publication of SE1051248A1 publication Critical patent/SE1051248A1/sv
Publication of SE535939C2 publication Critical patent/SE535939C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/04Combinations of toothed gearings only
    • F16H37/042Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement
    • F16H37/046Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement with an additional planetary gear train, e.g. creep gear, overdrive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/46Gearings having only two central gears, connected by orbital gears
    • F16H3/48Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears
    • F16H3/52Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears comprising orbital spur gears
    • F16H3/54Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears comprising orbital spur gears one of the central gears being internally toothed and the other externally toothed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/021Shaft support structures, e.g. partition walls, bearing eyes, casing walls or covers with bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/0018Shaft assemblies for gearings
    • F16H57/0037Special features of coaxial shafts, e.g. relative support thereof

Abstract

14 Sammanfattning En basväxellåda (10) för ett motorfordon innefattande ett omgivande hus(11) i vilket en huvudaxel (2) finns anordnad som vid sin första sida ärförbunden via ett främre huvudaxellager (6) till en ingående axel (1) ochsom vid sin andra ände löper igenom en öppning (12) i det omgivandehuset (11), varvid en sidoaxel (4) finns anordnad för att via olika valbarautväxlingar överföra rotation från den ingående axeln (1) till huvudaxeln(2), varvid ett bakre huvudaxellager (7) finns anordnat mellan huvudaxeln(2) och husöppningen (12) med axiellt stöd mot basväxellådans (10) hus(1 1) för att ta upp axiella krafter i huvudaxeln (2) mot dennas andra ände(2). Ett yttre lager (8) finns anordnad mellan huvudaxeln (2) ochhusöppningen (12) med axiellt stöd mot basväxellådans (10) hus (11) föratt ta upp axiella krafter i huvudaxeln (2) som verkar mot dennas förstaände. Enligt en andra aspekt av uppfinningen finns en rangeväxelläda(20) anordnad på huvudaxeln (2) utanför växellådshuset (10), vilken harett solhjul (21) med sneda kugg, vilka vid framätdrivande lågrangedrift gerupphov till axiella krafter i huvudaxeln (2) som verkar mot dennas förstaände och som tas upp av det yttre lagret (8). (Figur 1)

Description

30 35 535 939 2 växellådshusets insida. I och med detta samlas kraftupptagningen för huvudaxeln i det närmaste till ett enda lager. I alla växellådor uppkommer emellertid krafter åt båda hällen pä huvudaxeln beroende på aktuellt driftsläge. Därför måste ett främre huvudaxellager vid den motsatta änden av huvudaxeln och den ingående axelns lager vara utformade för att kunna ta upp krafter i den motsatta riktningen.
Följaktligen finns ett behov av en alternativ utföringsform, där kraftupptagningen kan ske på ett tillfredställande sätt, företrädesvis utan att utsätta det främre huvudaxellagret och det ingående lagret för några betydande krafter.
Sammanfattning Ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en basväxellåda, samt en rangeväxellåda med fördelaktig upptagning av de krafter som skapas under drift.
Enligt en första aspekt avser uppfinningen en rangeväxellåda, för t.ex. ett motorfordon, vilken är anordnad att kopplas till en huvudaxel vid en basväxellådas utsida och innefattar en planetväxel med ett solhjul som är anordnat pä huvudaxeln och har sneda utvändiga kuggar som är i ingrepp med planethjul, vilka är förbundna med en utgående drivaxel, varvid basväxellådan omges av ett hus som har en öppning genom vilken huvudaxeln löper, varvid ett yttre lager finns anordnat vid husöppningen mellan huvudaxeln och huset vilket lager fixerar huvudaxeln till huset samtidigt som det medger att huvudaxeln roterar i förhållande till huset, varvid rangeväxellådan har ett första växelläge där solhjulet och planethjulen inte roterar i förhållande till varandra och där huvudaxelns rotation överförs direkt till den utgående drivaxeln och ett andra växelläge där utväxling sker medelst ingreppet mellan solhjul och planethjul. De sneda utvändiga kuggarna på solhjulet är så orienterade att de axiella krafter som skapas på huvudaxeln i framåtdrivande utväxlat driftsläge är riktade mot basväxellådan och att det yttre lagret mellan huvudaxeln och husöppningen år anordnat med axiellt stöd mot basväxellådans hus för att ta upp axiella krafter i huvudaxeln som verkar mot basväxellådan.
I en första utföringsform av rangevåxellådan utgörs det yttre lagret av ett axiallager och i en andra utföringsform av rangeväxellådan utgörs den av ett koniskt lager. 10 15 20 25 30 35 535 939 3 Solhjulet kan vara anordnat på huvudaxeln medelst bomspår så att det år i ingrepp med huvudaxeln i radiell led, medan det kan glida i axiell led i förhållande till den, varvid solhjulet står i axiell förbindelse med och stöds av det yttre lagret, varvid det yttre lagret har en inre del som år fast förbunden med basvåxellådans hus och en yttre del som är förbunden med solhjulet för att rotera med solhjulet och ta upp axiella krafter som verkar på det i riktning mot basvåxellådan.
Alternativt kan solhjulet vara fast anordnat på huvudaxeln så att det år i ingrepp med huvudaxeln både i radiell och i axiell led i förhållande till den, varvid solhjulet står i axiell förbindelse med och stöds av det yttre lagret, och varvid det yttre lagret har en radiellt utvändig del som är fast förbunden med basväxellådans hus och en radiellt invändig del som är förbunden med huvudaxeln för att rotera med solhjulet och ta upp axiella krafter som verkar på det i riktning mot basvåxellådan.
Eventuellt finns ett bakre lager, företrädesvis i form av ett koniskt lager, anordnat vid husöppningen mellan huvudaxeln och huset med axiellt stöd mot basvåxellådans hus för att ta upp axiella krafter i huvudaxeln som verkar i riktning ut från basvåxellådan.
Enligt en andra aspekt avser uppfinningen en basvâxellåda för t.ex. ett motorfordon innefattande ett omgivande hus ivilket en huvudaxel finns anordnad som vid sin första sida år förbunden via ett främre huvudaxellager till en ingående axel och som vid sin andra ände löper igenom en öppning i det omgivande huset, varvid en sidoaxel finns anordnat för att via olika valbara utväxlingar överföra rotation från den ingående axeln till huvudaxeln, varvid ett bakre huvudaxellager ñnns anordnad mellan huvudaxeln och husöppningen med axiellt stöd mot basvåxellådans hus för att ta upp axiella krafter i huvudaxeln riktade mot dennas andra ånde. Ett yttre lager finns anordnat mellan huvudaxeln och husöppningen med axíellt stöd mot basväxellådans hus för att ta upp axiella krafter i huvudaxeln som verkar mot dennas första ånde.
I en fördelaktig utföringsform av basväxellädan är det främre huvudaxellagret ett cylindriskt lager.
I en fördelaktig utföringsform av uppfinningen finns ovan beskrivna rangeväxellåda anordnad på huvudaxeln utanför växellådshuset för ovan beskrivna basväxelläda. 10 15 20 30 535 939 4 Tack vare uppfinningen enligt den första och andra aspekten kommer de axiella krafter som i huvudsak bildas i rangeväxellådan att tas upp av växellådshuset samtidigt som en väsentlig del av dessa krafter också kommer att vara motriktade de krafter som bildas i basväxellådan.
Följaktligen optimeras kraftupptagningen i växellädorna sarntidigt som de bildade axiella krafterna som verkar på lagren kan minimeras så att lagren utsätts för mindre krafter, så att deras livslängd kan ökas. Övriga utföringsformer och fördelar med uppfinningen framgår av den detaljerade beskrivningen.
Kort beskrivning av ritningarna Nedan beskrivs uppfinningen i detalj med hänvisning till de bifogade figurerna, av vilka: figur 1 visar en första utföringsform av en basvâxellåda enligt en andra aspekt av uppfinningen, med tillhörande sidoaxel, och en rangeväxellåda enligt en första aspekt av uppfinningen; figur 2 visar en första utföringsform av en rangevâxellåda enligt den första aspekten av uppfinningen; figur 3 visar en andra utfóringsform av en basvâxellåda och en rangevâxellåda enligt uppfinningen, endast huvudaxeln på basväxellådan är med på figuren; figur 4 visar en partiell vy av basväxellådan i figur 3; figur 5 visar dels den andra utföringsformen av basväxellådan enligt uppfinningen (endast huvudaxeln visas) och dels en andra utföringsform av en rangevåxelláda enligt uppfinningen; och figur 6 visar rangevâxellådan från figur 5 i detalj.
Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer av uppfinningen I figur 1 visas en första utföringsform av uppfinningen. I figuren visas både en rangeväxellåda 20 enligt en första aspekt av uppfinningen, vilken är anordnad intill en basväxellåda 10 enligt en andra aspekt av uppfinningen. Från vänster i figuren visas en till basväxellådan ingående axel 1, från vilken kraften överförs via en sidoaxel 4 till en huvudaxel 2 i mitten av figuren. Kraften förs sedan vidare via den andra växellådan, 10 15 25 30 35 535 939 5 dvs. rangevâxellådan 20, till en utgående axel 3. Basvåxellådan 10 omges av ett hus 11 med en öppning 12, genom vilken huvudaxeln 2 löper.
Utväxlingen mellan axlarna sker på ett konventionellt och för fackmannen känt sätt. Således överförs rotationen från den ingående axeln 1 via ett på denna anordnat drev la via ett första drev 4a på sidoaxeln och från sidoaxeln sker överfóringen valbart via något av de övriga dreven 4b, 4c, eller 4d till respektive drev 2a, 2b eller 2c på huvudaxeln 2. Ytterligare en våxlingsmöjlighet år att den ingående axeln 1 kopplas samman med det första drevet 2a på huvudaxeln 2, vilket då roterar fritt i förhållande till huvudaxeln 2. Rotationen av det första drevet 2a överförs via det andra drevet 4b till sidoaxeln 4. Rotationen från sidoaxeln 4 kan även i detta läge överföras till huvudaxeln via huvudaxelns andra eller tredje drev 2b respektive 2c. Dessutom kan kopplingen ske direkt via det första drevet 2a till huvudaxeln 2, utan att någon drivkraft överförs via sidoaxeln 4.
Vilket drev som är aktivt styrs av hylsor som kan förflyttas axiellt för att respektive drev skall komma i ingrepp med respektive axel. Beroende på förhållandet på antalet kuggar mellan de olika dreven fås önskad utväxling.
Konventionellt är alla axlar lagrade i båda ändarna för att hållas på plats på ett sätt som dels medger att de kan rotera och dels tar upp de krafter som axlarna utsätts för eller som skapas i dem i drift. Vid en överföring av moment från sidoaxeln 4 till huvudaxeln 2 skapas krafter i tre riktningar i huvudaxeln 2. Den största kraften år den önskade rotationskraften eller momentet, vilken får huvudaxeln att rotera, den andra kraften år den tangentiella eller radiella kraften som i figuren går ortogonalt mot snittplanet i figuren, dvs. rakt in i eller rakt ut ur figuren, beroende på axlarnas rotationsriktning. Den tredje kraftriktningen år den axiella, i vilken riktning krafter skapas pga. att axlarnas kuggar är sneda, vilket skapar en kraftkomposant i den axiella riktningen.
Vinkeln på kuggarna för dreven 2a, 2b och 2c år i den visade utföringsformen sådan att det på huvudaxeln 2 skapas axiella krafter riktade åt höger i figuren, vilka är avsedda att tas upp av det bakre huvudaxellagret 7. Således år kuggarnas vinkel på dreven 4b, 4c och 4d på sidoaxeln 4 sådan att den uppkomna axiella kraften på denna verkar åt vänster i figuren vid normal drift. Kuggarna på drevet 4a år snedvinklade åt samma håll som kuggarna på dessa drev 4b, 4c och 4d.
Däremot drivs detta första drev 4a vid normal drift av drevet la på den ingående axeln 1 istället för att driva något av dreven 2a, 2b och 2c på 10 15 20 25 30 35 535 839 6 huvudaxeln 2, varför detta drev 4a ger upphov till en kraft på sidoaxeln 4 som verkar åt motsatt håll i förhållande till kraftema de övriga dreven 4b, 4c och 4d ger upphov till, dvs. åt höger i figuren. Således skapas motriktade axiella krafter i det första drevet 4a på sidoaxeln 4 i förhållande till det av de övriga dreven 4b, 4c och 4d som för tillfället år drivande.
Ett av dreven på huvudaxeln 2 kan vara avsett för backväxeln. Ett sådant drev år således avsett att kopplas i när axlarna roterar i motsatt riktning i förhållande till normal framåtgående drift. Därför kan kuggarna på ett sådant drev vara vinklade åt motsatt håll i förhållande till kuggarna på övriga drev, så att den uppkomna axiella kraften blir riktad åt höger i figurens riktning oavsett vilket drev som är aktivt. Därmed dimensioneras vanligtvis det bakre huvudaxellagret 7 upp så att det klarar av de krafter som bildas. Eventuella krafter som är riktade åt vänster, som t.ex. uppkommer vid motorbromsning, tas konventionellt upp av det främre huvudaxellagret 6 och av ett ingående lager 5, i vilket den ingående axeln 1 hålls lagrad.
Sidoaxeln 4 hålls på konventionellt vis fast av koniska lager 9a och 9b i varsin ände. Vid koniska lager uppkommer axiella krafter i lagren som varierar beroende på vilka drev som används. Om t.ex. det första och det andra drevet 4a och 4b på sidoaxeln år inkopplade, så kommer radiella krafter som vill trycka sidoaxeln 4 nedåt i figuren att skapas i kontakten dels med drevet la på den ingående axeln l och dels med drevet 2a på huvudaxeln 2. Dessa radiella krafter kommer att vara större vid det vänstra lagret 9a än vid det högra lagret 9b eftersom det första och det andra drevet 4a och 4b är placerade närmare detta lager. De radiella krafterna kommer både vid det vänstra lagret 9a och vid det högra lagret 9b, till följd av lagrens koniska form, att ge upphov till inåtriktade axiella krafter. Eftersom den radiella kraften år större vid det vänstra lagret kommer också den uppkomna axiella kraften att vara större vid detta lager. Följaktligen bildas det i detta läge en axiell kraftkomposant åt höger. Storleken på den axiella kraften beror också på vinkeln i de koniska lagren. Om lagren är cylindriska så skapas inga axiella komposanter, men med ökande konvinkel så ökas storleken på den axiella kraften.
Beroende på vilka drev som år inkopplade så kommer denna kraftkomposant att variera, både i sidoaxeln och i huvudaxeln. Denna 10 15 20 25 30 35 535 S39 7 axiella kraftkomposant år emellertid mindre ån de axiella krafter som uppkommer som en följd av drevens sneda kugg.
I den visade första utföringsformen utgörs det ingående lagret 5 av ett koniskt lager som år anpassat för att ta upp krafter som verkar åt vänster på den ingående axeln. I drivningen av den ingående axeln skapas i huvudsak inga krafter som verkar på denna. Det ingående lagret 5 år därför i första hand anpassat för att ta upp krafter som skapas på den ingående axeln i och med dess drivande koppling till sidoaxeln 4, samt krafter som förmedlas till den ingående axeln från huvudaxeln 2.
Samtliga dessa krafter verkar normalt åt vänster i figuren varför det ingående lagret 5 år anordnat att ta upp krafter som verkar åt vänster i figuren. Vid motorbromsning kommer emellertid krafter riktade åt höger i figuren att verka på den ingående axeln 1. Sådana krafter kommer att vara betydligt mindre ån de axiella krafter som bildas under normal drift och kan förmedlas via det främre huvudaxellagret 6 till huvudaxeln 2 och vidare till bakre huvudaxellagret 7.
Det bakre huvudaxellagret 7 år i stödjande ingrepp mot basvåxellådans 10 omgivande hus 11, varför krafter som verkar på detta lager 7 effektivt tas upp våxellådshuset 11, se även figur 2.
Enligt uppfinningen finns emellertid ännu ett lager anordnat, vilket år avsett att ta upp axiella krafter som verkar på huvudaxeln 2 åt vänster i figuren. Detta yttre lager 8 är anordnat mellan huvudaxeln 2 och husöppningen 12 och är anordnat med axiellt stöd mot basvåxellådans 10 hus 11 för att förmedla de axiella krafter i huvudaxeln 2 som verkar mot basväxellådan, dvs. åt vänster i figuren, till våxellådshuset 1 1. I och med detta yttre lager 8 kan det främre huvudaxellagret 6 och det ingående lagret 5 utformas med mindre dimensioner, eftersom de axiella krafter som normalt verkar på dessa i och med den uppfinningsenliga utformningen i stället tas upp av det yttre lagret 8.
I och med det yttre lagret 8 kan rangevåxellådan 20 utformas på ett sådant sätt att de krafter som bildas i första hand verkar åt vänster, så att de delvis kan ta ut de krafter som bildas i basvåxellådan, men med fördelen att överskridande krafter kan tas upp av det yttre lagret 8.
I den första utföringsformen som visas i figurerna 1 och 2 är det yttre lagret 8 utformat som ett axiallager som år fastspånt mellan huvudaxeln 2 och husöppningen 12 i basvåxellådans 10 hus 11. Rangevåxellådan 20 enligt den första utföringsformen visas i detalj i figur 2. 10 15 25 30 35 535 939 8 Rangeväxellådan 20 innefattar en planetväxel med ett solhjul 21 som är anordnad med invändiga bomspår på huvudaxeln 2 och med sneda utvändiga kuggar som är i ingrepp med motsvarande sneda kuggar på ett antal planethjul 22, vilka i sin tur är i ingrepp med ett omgivande ringhjul 23. Planethjulen är anordnade att rotera kring sina axlar 24 som utgår från en axelskiva 25 som utgör förlängningen av den utgående drivaxeln 3.
Rangeväxellådan 20 har ett första växelläge, vilket visas i figuren, där solhjulet 21 och planethjulen 22 inte roterar i förhållande till varandra och där huvudaxelns 2 rotation överförs direkt till den utgående drivaxeln 3, samt ett andra växelläge där utväxling sker medelst ingreppet mellan solhjul 21 och planethjul 22, samt mellan planethjulen 22 och ringhjulet 23 och där planethjulens 22 rotation kring sina egna axlar 24 gör att axelskivan 25 och därmed den utgående drivaxeln 3 roterar med en lägre hastighet än huvudaxeln 2.
I det första växelläget år en medbringare 26, vilken finns anordnad mellan solhjulet 21 och det yttre lagret 8, i ingrepp med ringhjulet 23.
Medbringaren 26 har precis som solhjulet 21 invändiga bomspår (ej visade), vilka gör att den precis som solhjulet 21 roterar med huvudaxeln 2, men är fritt att röra sig i axiell led. Detta medför att medbrlngaren 26 när den är i ingrepp med ringhjulet 23 förhindrar planethjulen 22 att rotera, eftersom ringhjulet 23 då är läst till att rotera med samma rotationshastighet som solhjulet 21. Planethjulen 22 som är anordnade mellan solhjulet och ringhjulet kan i detta läge inte kan rotera runt sina egna axlar 24 utan roterar endast runt huvudaxeln 2 med dennas rotationshastighet. Huvudaxelns 2 rotation överförs därmed via axelskivan 25 till den utgående drivaxeln 3 utan utväxling.
I det andra växelläget förflyttas ringhjulet 23 åt höger i bilden så att det kommer ur ingrepp med medbringaren 26 och in i fast ingrepp med växellådshuset 11, via en ej visad plåt som sträcker sig ut från huset. I detta läge kommer ringhjulet 23 således att förhindras från att rotera.
Planethjulen 22 kommer därför att rotera dels runt sina egna axlar 24 och dels runt huvudaxeln 2 som en följd av att planethjulens kuggar radiellt invändigt drivs av solhjulets 21 kuggar medan de radiellt utvändigt är ingrepp med kuggarna på det statiska ringhjulet 23. Därmed kommer den utgående drivaxeln 3 och den därtill kopplade axelskivan 25, vars rotation drivs av planethjulens 22 rotation runt huvudaxeln 2, att rotera med en klart lägre hastighet än huvudaxeln 2. 10 15 20 25 30 35 535 939 9 De sneda utvändiga kuggarna på solhjulet 21 är så orienterade att de axiella krafter som skapas på huvudaxeln 2 i framåtdrivande utväxlat läge är riktade mot basväxellådan 10. Som nämnts ovan är solhjulet 21 i den första utföringsformen anordnad med bomspår på huvudaxeln 2.
Bomspåren gör att solhjulet roterar med huvudaxeln 2, men är fn' att röra sig i axiell led i förhållande till den. Således förmedlas de axiella krafterna i denna utföringsform inte till huvudaxeln 2, utan istället kommer de att förmedlas till medbringaren 26, vilken emellertid också är anordnad med bomspår på huvudaxeln 2, så att den vidareförrnedlar krafterna till det yttre lagret 8, till vilket den angränsar på den motsatta sidan.
Det yttre lagret 8 mellan huvudaxeln 2 och husöppningen 12 är anordnat med axiellt stöd mot basvåxellådans 10 hus 11, så att detta hus 11 kan ta upp de axiella krafter som bildas i riktning mot basväxellådan på solhjulet 21 och som förmedlas via medbringaren 26 och det yttre lagret 8. l denna utföringsform kan det yttre lagret med fördel utgöras av ett axiallager där axiallagrets högra eller yttre del 8b är förbundet med medbringaren 26 för att rotera med denna och där axiallagrets vänstra eller inre del 8a är förbundet med husöppningen 12 och därmed inte roterar. Axiallagret kan vara utformat med ett mellanrum till huvudaxeln, eftersom det inte är avsett att ta upp eventuella radiella krafter. De radiella krafterna tas på konventionellt sätt upp av det bakre huvudaxellagret 7.
Två tydliga fördelar finns med anordnandet av det yttre lagret 8. Den första fördelen är att lagren inuti basväxellådan 2, dvs. det ingående lagret 5 och det främre huvudaxellagret 6 kan dimensioneras ned. Detta är fördelaktigt eftersom utrymmet där är begränsat. En annan fördel är att rangeväxellådan därmed kan utformas på ett sådant sätt att de axiella krafter som bildas i lågrangelâget kan riktas mot de krafter som bildas i basväxellådan 2. Således motverkar dessa krafter varandra i en stor del av driftslågena, vilket leder till bättre drift i och med fördelaktigare kraftupptagning, samt mindre påfrestningar på samtliga lager.
Framförallt är detta en fördel eftersom det eliminerar i behovet att ta upp axiella krafter i det främre huvudaxellagret 6. Detta blir särskilt tydligt i växellådan enligt den andra utföringsforrnen, vilken visas i figur 3 och 4 och där det främre huvudaxellagret 6” är utformat som ett cylindriskt lager som endast är avsett att ta upp radiella krafter. lO 15 20 25 30 35 535 939 lO För att ta upp krafter från solhjulet 21 när detta trycks åt höger i figuren, t.ex. vid motorbromsning, så finns ett ej visat anslag anordnat på huvudaxelns 2 högra ände, vilket är avsett att ta upp sådana krafter och förhindra att solhjulet rör sig åt höger. Den faktiska utformningen på detta anslag kan te sig på ett antal olika sätt, vilka är uppenbara för en fackman på området.
De radiella krafterna år generellt sett större än de axiella krafterna, men ett konventionellt cylindriskt lager är väl lämpat för att ta upp relativt stora radiella krafter redan vid en relativt liten dimension av lagret.
Såsom framgår ur figur 4 är emellertid det axiella främre huvudaxellagret 6” anordnat med stöd för den radiellt invändiga ringen 6'a mot ett anslag 32 på huvudaxeln 2, samt för den radiellt utvändiga ringen 6'b mot ett anslag 31 på förlängningen av den ingående axeln 1. Tack vara dessa anslag kan de axiella krafter som ändå uppkommer hanteras av det axiella främre huvudaxellagret 6”.
I den andra utföringsformen av rangeväxellådan, vilken visas i figurerna 5 och 6, är det främre huvudaxellagret 6' precis som i den andra utföringsformen cylindriskt. Däremot utgörs det yttre lagret 8' i denna utföringsform av ett koniskt lager istället för ett axiallager såsom i den första och den andra utföringsformen. I och med denna förändring har också rangeväxellådan 20 utformats på ett alternativt sätt.
I denna andra utföringsform av rangeväxellådan år solhjulet 21” fast anordnat på huvudaxeln 2, så att de axiella krafter som bildas på solhjulet 21', åtminstone delvis överförs till huvudaxeln 2. Dessutom är både medbringaren 26' och den radiellt invändiga ringen 8'a av det yttre lagret fast anordnat på huvudaxeln 2. I och med att det yttre lagret 8' är koniskt kommer de axiella krafter som skapas på det att överföras från den radiellt invändiga ringen 8'a till den radiellt utvändiga ringen 8'b och vidare till växellådshuset 11.
Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna. Olika alternativ, modifieringar och ekvivalenter kan användas. T.ex. kan de olika utföringsformerna för de två olika aspekterna av uppfinningen kombineras på andra sätt än vad som är fallet i de visade utföringsformerna. Dessutom finns det flera möjliga alternativa utforrnningar av det yttre lagret 8 eller 8”. Förutom alla olika kända typer av axiella lager, kan man också använda sig av en rad olika lager som är lämpade för att ta upp både radiella och axiell krafter. De 535 933 ll beskrivna utföringsformerna skall således inte betraktas som begränsande av uppñnningens skyddsomfång, vilket istället deñnieras av de bifogade patentkraven.

Claims (11)

10 15 20 25 30 35 535 938 lšl Patentkrav
1. En rangeväxellåda (20), vilken år anordnad att kopplas till en huvudaxel (2) vid en basvåxellådas (10) utsida och innefattar en planetvåxel med ett solhjul (21, 2l') som år anordnat på huvudaxeln (2) och har sneda utvändiga kuggar som år i ingrepp med planethjul (22), vilka är förbundna med en utgående drivaxel (3), varvid basvåxellådan (10) omges av ett hus (11) som har en öppning (12) genom vilken huvudaxeln (2) löper, varvid åtminstone ett lager (7, 8, 8') finns anordnat vid husöppningen mellan huvudaxeln (2) och huset vilket lager fixerar huvudaxeln (2) till huset (1 l) samtidigt som det medger att huvudaxeln (2) roterar i förhållande till huset (11), varvid rangevåxellådan (20) har ett första våxellåge där solhjulet (21, 21') och planethjulen inte roterar i förhållande till varandra och dår huvudaxelns (2) rotation överförs direkt till den utgående drivaxeln (3) och ett andra växelläge där utväxling sker medelst ingreppet mellan solhjul (21, 21) och planethjul (22), kännetecknad av att de sneda utvändiga kuggarna på solhjulet (21, 21') är så orienterade att de axiella krafter som skapas på huvudaxeln (2) i framåtdrivande utväxlat driftslåge år riktade mot basvåxellådan (10) och att åtminstone ett lager år ett yttre lager (8, 8') anordnat med axiellt stöd mot basväxellådans (10) hus (11) för att ta upp axiella krafter i huvudaxeln (2) som verkar i riktning mot basväxellådan (10).
2. Rangevåxellådan (20) enligt patentkrav 1, kännetecknad av att det yttre lagret (8) utgörs av ett axiallager.
3. Rangevåxellådan (20) enligt patentkrav 1, kånnetecknad av att det yttre lagret (8') utgörs av ett koniskt lager.
4. Rangevåxellådan (20) enligt patentkrav 2, kånnetecknad av att solhjulet (21) år anordnat på huvudaxeln (2) medelst bomspår så att det år i ingrepp med huvudaxeln (2) i radiell led, medan det kan glida i axiell led i förhållande till den, varvid solhjulet (21) står i axiell förbindelse med och stöds av det yttre lagret (8), varvid det yttre lagret har en inre del (8a) som år fast förbunden med basvåxellådans (10) hus (1 1) och en yttre del (8b) som år förbunden med solhjulet (23) för att rotera med solhjulet (21) och ta upp axiella krafter som verkar på det i riktning mot basväxellådan (10).
5. Rangevåxellådan (20) enligt patentkrav 3, kännetecknad av att solhjulet (21) fast år anordnat på huvudaxeln (2) så att det år i ingrepp med huvudaxeln (2) både i radiell och i axiell led i förhållande till den, 10 15 20 25 30 35 535 933 15 varvid solhjulet (2l') står i axiell förbindelse med och stöds av det yttre lagret (8'), och varvid det yttre lagret har en radiellt utvändig del (8*b) som år fast förbunden med basväxellådans (10) hus (11) och en radiellt invändig del (8'a) som är förbunden med huvudaxeln (2) för att rotera med solhjulet (21') och ta upp axiella krafter som verkar på det i riktning mot basväxellådan (10).
6. Rangeväxellådan (20) enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknad av att ett bakre huvudaxellager (7), företrädesvis i form av koniskt lager, finns anordnat vid husöppningen (12) mellan huvudaxeln (2) och basväxellådans (7) hus (1 1) med axiellt stöd mot huset (11) för att ta upp axiella krafter i huvudaxeln som verkar i riktning ut från basväxellådan ( 10) .
7. En basväxellåda (10) innefattande ett omgivande hus (1 1) i vilket en huvudaxel (2) finns anordnad som vid sin första sida är förbunden via ett främre huvudaxellager (6) till en ingående axel (1) och som vid sin andra ände löper igenom en öppning (12) i det omgivande huset (l 1), varvid en sidoaxel (4) finns anordnad för att via olika valbara utväxlingar överföra rotation från den ingående axeln (1) till huvudaxeln (2), varvid ett bakre huvudaxellager (7 ) finns anordnat mellan huvudaxeln (2) och husöppningen (12) med axiellt stöd mot basväxellådans (10) hus (11) för att ta upp axiella krafter i huvudaxeln (2) mot dennas andra ände (2), kännetecknad av att ett yttre lager (8, 8') finns anordnad mellan huvudaxeln (2) och husöppningen (12) med axiellt stöd mot basväxellådans (10) hus (1 l) för att ta upp axiella krafter i huvudaxeln (2) som verkar mot dennas första ände.
8. Basväxellådan (10) enligt patentkrav 7, kännetecknad av att det främre huvudaxellagret (6) är ett cylindriskt lager.
9. Basväxellådan (10) enligt patentkrav 7 eller 8, kännetecknad av att det yttre lagret (8) utgörs av ett axiallager.
10. Basväxellådan (10) enligt patentkrav 7 eller 8, kännetecknad av att det yttre lagret (8') utgörs av ett koniskt lager.
11. Basväxellådan (10) enligt något av patentkraven 7-10, kännetecknad av att en rangeväxellåda (20) enligt något av patentkraven 1-6 finns anordnad på huvudaxeln (2) utanför det yttre lagret (8, 8').
SE1051248A 2010-11-29 2010-11-29 Basväxellåda och rangeväxellåda för motorfordon SE535939C2 (sv)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1051248A SE535939C2 (sv) 2010-11-29 2010-11-29 Basväxellåda och rangeväxellåda för motorfordon
EP20110189663 EP2458247B1 (en) 2010-11-29 2011-11-18 Basic gearbox and range gearbox for motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1051248A SE535939C2 (sv) 2010-11-29 2010-11-29 Basväxellåda och rangeväxellåda för motorfordon

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1051248A1 SE1051248A1 (sv) 2012-05-30
SE535939C2 true SE535939C2 (sv) 2013-02-26

Family

ID=45440095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1051248A SE535939C2 (sv) 2010-11-29 2010-11-29 Basväxellåda och rangeväxellåda för motorfordon

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2458247B1 (sv)
SE (1) SE535939C2 (sv)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE1350121A1 (sv) * 2013-02-01 2014-08-02 Scania Cv Ab Växellåda för fordon samt fordon, som innefattar en sådan växellåda
CZ306718B6 (cs) * 2014-05-21 2017-05-24 Deprag Cz A.S. Pohon pneumatického nářadí

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5666544A (en) * 1979-11-05 1981-06-05 Toyota Motor Corp Speed change gear for vehicle
US4440042A (en) * 1981-07-29 1984-04-03 Borg-Warner Corporation Helical planetary gear assembly
JPS61270562A (ja) * 1985-05-24 1986-11-29 Toyota Motor Corp 副変速機
SE504063C2 (sv) 1994-12-23 1996-10-28 Scania Cv Ab Planetväxel samt en tillsatsväxellåda
IT1296136B1 (it) * 1997-11-12 1999-06-09 Iveco Fiat Cambio di velocita' per un autoveicolo
SE516434C2 (sv) * 2000-04-03 2002-01-15 Volvo Lastvagnar Ab Rangeväxellåda

Also Published As

Publication number Publication date
SE1051248A1 (sv) 2012-05-30
EP2458247A2 (en) 2012-05-30
EP2458247B1 (en) 2015-05-06
EP2458247A3 (en) 2013-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4790608B2 (ja) ダブルクラッチ変速機
US9638302B2 (en) Electric axle with a two gear transmission
EP2655926B1 (en) Multi-speed transaxle for electric and hybrid vehicle application
US4976671A (en) Range gearbox for motor vehicles
EP3312468B1 (en) Multi-speed planetary transmission
US20070012128A1 (en) Dual input automatic transaxle
EP3312464B1 (en) Multi-speed planetary transmission
EP3961065A1 (en) Power transmission device
US11015689B2 (en) Multi-speed electric machine gearbox with low drive ratio
US10598259B2 (en) Transmission for a motor vehicle
US20190145499A1 (en) Gear Mechanism for a Motor Vehicle
US20190162274A1 (en) Gear Mechanism for a Motor Vehicle
US9841091B2 (en) Speed-changing and differential transmission and motor and transmission unit
CN105620259B (zh) 一种具有变速功能的电轴驱动系统及机动车
JP2010208595A (ja) 車両の駆動装置
SE535939C2 (sv) Basväxellåda och rangeväxellåda för motorfordon
CN114368445B (zh) 自动内五速花鼓
US20190210446A1 (en) Planetary Gearset System for a Motor-Vehicle Transmission, Transmission for a Motor Vehicle Having Such a Planetary Gearset System, and Drive Train for a Motor Vehicle
CN115052772A (zh) 用于机动车的电驱动装置
CN112696491A (zh) 电动车辆驱动设备
SE1351292A1 (sv) Transmission
JP5062122B2 (ja) 車両の駆動装置
US4545264A (en) Automatic differential transmission gear
US20170158041A1 (en) Planetary Gearing Device
JP4326977B2 (ja) 変速装置