SE538148C2 - Grupptransmission för ett motorfordon - Google Patents

Abstract

SAMMANDRAG Grupptransmission (1) med en huvudtransmission (HG) med flera steg, en delningsgrupp (GV) kopplad fOre huvudtransmissionen och en omradesgrupp (GP) kopplad efter huvudtransmissionen. For aft uppna, en mindre inbyggnadslangd är det sâ anordnat, att huvudtransmissionen är utformad med planetkonstruktion och omfattar tva axiellt invid varandra anordnade enkla planethjulsuppsattningar (PS1, PS2) med vardera ett solhjul (10, 15), vardera en planetbarare (11, 16) som uppbar flera planethjul (12, 17) och vardera ett ringhjul (13, 18), varvid ringhjulet (13) hos planethjulsuppsattningen (PS2) pa ingangssidan är vridfast fOrbundet med huvudtransmissionens ingangsaxel (9), planetbararen (11) hos planethjulsuppsattningen pa ingangssidan är vridfast forbunden med solhjulet (15) hos planethjulsuppsattningen (PS3) pa utgangssidan via en mellan- axel (14), solhjulet (10) hos planethjulsuppsattningen pa ingangssidan vaxelvis kan forbindas lasbart fast vid holjet eller vridfast med mellanaxeln (14) via ett dubbel- vaxlingselement (C2) invid delningsgruppen, planetbararen (16) hos planethjulsupp- sattningen pa utgangssidan vaxelvis kan forbindas lasbart fast vid holjet eller vridfast med huvudtransmissionens utgaende axel (19) via tva enkelvaxlingselement (CRa, CRb) och ringhjulet (18) hos planethjulsuppsattningen pa utgangssidan vaxelvis kan fdrbindas lasbart fast vid hOljet eller vridfast med huvudtransmissionens utgaende axel (19) via ett dubbelvaxlingselement (C3) pa avstand fran delningsgruppen.

Description

GRUPPTRANSMISSION FOR ETT MOTORFORDON Uppfinningen avser en grupptransmission for ett motorfordon, exempelvis ett tungt nyttofordon, med en huvudtransmission med flera steg, en delningsgrupp kopplad fore huvudtransmissionen och en omeadesgrupp kopplad efter huvudtransmissionen.

Grupptransmissioner med en huvudtransmission med flera steg, en delnings- 10 grupp kopplad fore denna huvudtransmission liksom en omthdesgrupp kopplad efter huvudtransmissionen är sedan lange kanda och anvands framfor alit i tunga nyttofordon. Genom en vanligen i tva steg utford delningsgrupp med ett utvaxlingsspfang som ungefar motsvarar halften av ett mittre utvaxlingssprang mellan tva pa varandra ffiljande utvaxlingssteg hos huvudtransmissionen halveras huvudtransmissionens utvaxlings- sprang och fordubblas det totala antalet vaxlar som star till forfogande hos grupp- transmissionen. Genom en vanligen tvastegs omradesgrupp med ett utvaxlingssprang som ligger ungefar i ett mittre utvaxlingssprang mellan tva pa varandra foljande utvaxlingssteg hos huvudtransmissionen over huvudtransmissionens totala utvaxlingssprang ffirdubblas ungefar den totala transmissionens spridning och fordubblas igen antalet vaxlar som star till forfogande i grupptransmissionen.

Harigenom erhalls i forbindelse med en trevaxlad huvudtransmission (med tre vaxlar framat och en backvaxel) en grupptransmission med totalt tolv vaxlar framat liksom maximalt fyra vaxlar bakat och i forbindelse med en fyrvaxlad huvudtransmission (med fyra vaxlar framat och en backvaxel) en grupptransmission med totalt sexton vaxlar 25 framat och maximalt fyra vaxlar Wick.

En sadan grupptransmission uppvisar jamfort med en enkel transmission med ett jamforbart antal vaxlar liksom motsvarande vaxelstegning och spridning klart kompaktare matt och en lagre vikt. Eftersom manga vaxlingar i en grupptransmission kraver vaxling av utvaxlingssteg i flera deltransmissioner och darigenom sker relativt komplicerat, är de fiesta kanda grupptransmissioner utformade antingen vaxlingsbara delautomatiserat eller helautomatiserat.

Genom sokandens konstruktionsserie av automatiserade vaxeltransmissioner 35 betecknad AS-Tronic-familjen är transmissionerna i AS-Tronic-mid-Baureihe avsedda for medeltunga nyttofordon och transmissionerna i AS-Tronic-Baureihe avsedda for 1 tunga nyttofordon kanda som grupptransmissioner med en huvudtransmission med flera steg, dvs. tre eller fyra vaxlar framat, en delningsgrupp i tva steg kopplad fore huvudtransmissionen och en omradesgrupp med tva steg kopplad efter huvudtransmissionen tidigare kanda. Huvudtransmissionen är alltid utformad som mellanaxelkonstruktion, forsedd med ej synkroniserade klokopplingar och uppvisar nar det galler AS-Tronic- mid-Baureihe en enda mellanaxel liksom i fallet ffir AS-Tronic-Baureihe tva mellanaxlar pa grund av vikt- och byggutrymmesoptimering. I bada konstruktionsserierna star huvudtransmissionen valbart till forfogande i ett direktvaxelutforande -FIG min — 1) eller i ett snabbvaxelutffirande (HG Min < 1). Delningsgruppen är alltid utformad som en 10 mellanaxeltransmission med tva vaxlingsbara ingangskonstanter. Omradesgruppen är alltid utformad som planetvaxel i tva steg med en inkopplingsbar direktforbindning (iGp = 1) och en dartill alternativ inkopplingsbar hogre utvaxling (iGp >> 1).

I DE 198 31 293 Al foreslas ett modulsystem, med vilket flera darigenom 15 uppbyggda grupptransmissioner kan bildas med olika antal vaxlar och olika utvaxlingar med anvandning av lika uppbyggda moduler och kugghjulssatser. Huvudtransmissionen är alltid utformad med en mellanaxelkonstruktion och uppvisar beroende pa utforingsform tva, tre eller fyra vaxlar framat liksom en backvaxel. Delningsgruppen kopplad fore huvudtransmissionen är alltid utformad i tva steg, och ocksâ utford med mellan- axelkonstruktion samt uppvisar tva alternativt inkopplingsbara ingangskonstanter for huvudtransmissionen. Omfadesgruppen kopplad efter huvudtransmissionen är ocksa utformad i tva steg och utford med planetvaxelkonstruktion samt uppvisar ett starkt reducerat liksom ett direkt utvaxlingssteg.

Genom exempelvis EP 0 618 382 B1 är det emellertid aven kant att en del- ningsgrupp kan vara utformad med planetvaxelkonstruktion och att en omradesgrupp kan vara utformad med mellanaxelkonstruktion. Grupptransmissionen som ffireslas i EP 0 618 383 B1 bestar av en huvudtransmission med flera steg utformad med mellanaxelkonstruktion och en tillsatstransmission kopplad efter huvudtransmissionen, som innefattar en delningsgrupp i tvâ steg och en omeadesgrupp i tva. steg. I en forsta utforingsform av tillsatstransmissionen enligt fig. 2 dar är delningsgruppen utformad med mellanaxelkonstruktion, medan omranesgruppen liksom vid utforingsformen av grupptransmissionen enligt DE 198 31 293 Al är utformad med planetkonstruktion. I en andra utforingsform av tillsatstransmissionen enligt fig. 3 hos EP 0 618 382 B1 är 2 delningsgruppen daremot utformad med planetkonstruktion och omradesgruppen med mellanaxelkonstruktion.

Andamalet med uppfinningen är att, foreslà en grupptransmission for ett 5 motorfordon med en flervaxlad huvudtransmission, en delningsgrupp kopplad fore huvudtransmissionen och en omradesgrupp kopplad efter huvudtransmissionen, vilken jamfort med de kanda utforingsformema uppvisar mindre matt, i synnerhet en mindre axiell konstruktionslangd och är motsvarande kompaktare liksom lattare.

Detta andamal uppfylls for en grupptransmission med sardragen enligt patent- kravets 1 ingress, genom att huvudtransmissionen är utformad med planetkonstruktion och omfattar tva axiellt narliggande anordnade enkla planethjulsuppsattningar med vardera ett solhjul, vardera en planetbarare som uppbar flera planethjul och vardera ett ringhjul, varvid ringhjulet pa planethjulsuppsattningen pa ingangssidan är vridfast fOrbundet med huvudtransmissionens ingangsaxel, planetbararen pa planethjuls- uppsattningen pa ingangssidan är vridfast forbunden med solhjulet pa planethjulsuppsattningen pa utgangssidan via en mellanaxel, solhjulet pa planethjulsuppsattningen pa ingangssidan vaxelvis kan fOrbindas antingen lasbart fast vid holjet eller vridfast med mellanaxeln via ett dubbelvaxlingselement nara delningsgruppen, planetbararen pa 20 planethjulsuppsattningen pa utgangssidan vaxelvis kan forbindas antingen lasbart fast vid holjet eller vridfast med huvudtransmissionens utgaende axel via tva enkelvaxlingselement och att ringhjulet hos planethjulsuppsattningen pa utgangssidan vaxelvis kan forbindas antingen lasbart fast vid holjet eller vridfast med huvudtransmissionens utgangsaxel via ett dubbelvaxlingselement pa avstand fran delningsgruppen.

Fordelaktiga utforingsformer och vidareutvecklingar av grupptransmissionen enligt uppfinningen utgor underlag ftir underkraven.

Uppfinningen utgar foljaktligen fran en i och for sig kand grupptransmission 30 for ett motorfordon, exempelvis for ett tungt nyttofordon, som uppvisar en huvudtransmission med flera steg, en delningsgrupp drivtekniskt anordnad framfor huvudtransmissionen och en omradesgrupp drivtekniskt anordnad efter huvudtransmissionen.

For att uppna mindre matt, i synnerhet en mindre axiell inbyggnadslangd for 35 grupptransmissionen, är huvudtransmissionen utformad med planetkonstruktion och 3 innefattar tva axiellt intill varandra anordnade enkla planethjulsuppsdttningar, vilka vardera bestax av ett solhjul, vardera en planetbarare som uppbar flera planethjul samt vardera ett ringhjul. De bada planethjulsuppsatningarna är kopplade till varandra via en mellanaxel, som a ena sidan är vridfast forbunden med planetbdraren pa planethjuls- 5 uppsktningen pa ingangssidan och a andra sidan är vridfast forbunden med solhjulet pa planethjulsuppsdttningen pa utgangssidan. Ringhjulet hos planethjulsuppsattningen pa ingangssidan är vridfast forbundet med huvudtransmissionens ingangsaxel. Da solhjulet pa planethjulsuppsattningen pa ingangssidan vaxelvis kan forbindas antingen lasbart fast vid holjet eller vridfast med mellanaxeln via ett dubbelvaxlingselement ndra delningsgruppen, kan tvâ utvaxlingssteg kopplas in hos planethjulsuppsdttningen PS2 pa ingangssidan, namligen ett reducerat utvaxlingssteg (ips2 > 1) och ett direkt utvaxlingssteg (ips2 = 1).

Planetbdraren hos planethjulsuppsattningen pa utgangssidan kan vaxelvis fOrbindas antingen lasbart fast vid holjet eller vridfast med huvudtransmissionens utgangsaxel via tva enkelvdxlingselement, namligen ett forsta enkelvdxlingselement och ett andra enkelvaxlingselement, s'a att genom vaxling av de bada enkelvaxlingselementen kan rotationsriktningen for huvudtransmissionens utgaende axel bestammas.

Vid kOrning framat är det andra enkelvaxlingselementet stangt och darigenom är planetbdraren pa planethjulsuppsdttningen pa utgangssidan vridfast forbunden med huvudtransmissionens utgaende axel. Da ringhjulet pa planethjulsuppsattningen pa utgangssidan hos huvudtransmissionen vaxelvis kan forbindas antingen lasbart fast vid holjet eller vridfast med huvudtransmissionens utgaende axel via ett dubbelvdxlingselement pA avstand fran delningsgruppen, kan vid korning framat tva utvaxlingssteg hos planethjulsuppsdttningen pa utgangssidan kopplas in, ndmligen ett reducerat utvaxlingssteg (ips3 > 1) och ett direkt utvdxlingssteg (ips3 = 1).

Vid korning bakat är daremot det forsta enkelvaxlingselementet stangt och darigenom är planetbdraren hos planethjulsuppsdttningen pa utgangssidan last fast vid holjet. Dâ ringhjulet pa planethjulsuppsattningen pa utgangssidan i detta fall inte kan lasas fast vid holjet, finns for korning Wick endast ett utvaxlingssteg till forfogande pa planethjulsuppsdttningen pa utgangssidan. 4 Huvudtransmissionen enligt uppfinningen mojliggor foljaktligen inkoppling av totalt fyra vdxelsteg for korning framat och tva vdxelsteg for korning bakat med endast tva kugghjulsplan. Darvid uppvisar det direkta vdxelsteget hos huvudtransmissionen fOr korning framat, vid vilket dess bada planethjulsuppsdttningar är kopplade till vardera det direkta utvdxlingssteget (ips2 = 1, ips3 = 1), en speciellt hog verkningsgrad, da planethjulsuppsattningarna da alltid roterar stelt och det foljaktligen inte upptrader nagra rullforluster i de aktuella kuggingreppen.

Emfort med en huvudtransmission utford med mellanaxelkonstruktion med 10 samma antal vdxelsteg sparas genom planetkonstruktion for huvudtransmissionen atminstone fyra kugghjulsplan in, varigenom i synnerhet den axiella inbyggnadsldngden fOr huvudtransmissionen och ddrigenom Wen den totala grupptransmissionen är vdsentligt mindre och i motsvarande grad inbyggnadsutrymme och vikt sparas in.

Da huvudtransmissionens bada enkelvaxlingselement vaxelvis stangs och oppnas, är det med fordel sa anordnat att dessa enkelvdalingselement hos huvudtransmissionen är mekaniskt, hydrauliskt, pneumatiskt eller pa annat sift kopplade till varandra sa att det ena enkelvaxlingselementet oppnas ndr det andra enkelvdxlingselementet stangs.

Da dubbelvaxlingselementet pa avstand fran delningsgruppen anordnat pa huvudtransmissionens planethjulsuppsdttning pa utgangssidan vid det for en korning bakat stangda forsta enkelvdxlingselementet inte far kopplas in i det vaxlingslage, i vilket ringhjulet hos denna planethjulsuppsdttning pa utgangssidan lases fast vid hOljet, 25 utan maste befinna sig i det motsatta vaxlingslaget, kan pa motsvarande sat det vara sa anordnat, att det forsta enkelvdxlingselementet hos huvudtransmissionen och dubbelvdxlingselementet anordnat pa avstand fran delningsgruppen och anordnat far planethjulsuppsdttningen pa huvudtransmissionens utgangssida är mekaniskt, hydrauliskt, pneumatiskt eller pa annat sift kopplade till varandra, sa att dubbelvdxlingselementet pa avstand fran delningsgruppen vid oppnat forsta enkelvdxlingselement är fritt omkopp- lingsbart och vid stangt forsta enkelvdxlingselement befinner sig i det vdxlingsldge, i vilket ringhjulet hos planethjulsuppsdttningen pa utgangssidan är vridfast forbundet med huvudtransmissionens utgaende axel.

For ytterligare besparing av inbyggnadsutrymme är det fordelaktigt sâ anordnat att Wen delningsgruppen är utformad med planetkonstruktion. Delningsgruppen uppvisar darfor en enkel planethjulsuppsattning med ett solhjul, en planetbarare som uppbar flera planethjul och ett ringhjul, varvid ringhjulet är vridfast forbundet med delningsgruppens ingangsaxel, planetbararen är vridfast fcirbunden med delnings- gruppens utgaende axel och solhjulet vaxelvis kan forbindas antingen lasbart fast vid holjet eller vridfast med delningsgruppens utgaende axel via ett dubbelvaxlingselement pa delningsgruppssidan.

Da solhjulet hos delningsgruppens planethjulsuppsattning vaxelvis kan forbindas antingen lasbart fast vid holjet eller vridfast med delningsgruppens utgaende axel via dubbelvaxlingselementet pa delningsgruppsidan, är tva utvaxlingssteg inkopplingsbara hos delningsgruppens planethjulsuppsattning, namligen ett reducerat utvaxlingssteg (1,51 > 1) och ett direkt utvaxlingssteg (ips1 = 1). Darigenom fordubblas antalet vaxlingssteg som kan kopplas in i huvudtransmissionen. Planetkonstruktionen for en delningsgrupp är visserligen i princip kind genom EP 0 618 382 Bl, dar uppvisar dock delningsgruppen en annan forbindelse med ringhjulet och planetbararen vid den ingaende axeln och den utgaende axeln hos delningsgruppen, anvands i forbindelse med en huvudtransmission utformad med mellanaxelkonstruktion och är drivtekniskt 20 anordnad efter huvudtransmissionen. Jamfort med en delningsgrupp med tva steg utformad med mellanaxelkonstruktion sparas genom planetkonstruktionen ett kugghjulsplan.

Dessutom är for att spara in inbyggnadsutrymme det sâ anordnat att Wen 25 omradesgruppen är utformad med planetkonstruktion och innefattar en enkel planethjulsuppsattning med ett solhjul, en planetbarare som uppbar flera planethjul och ett ringhjul, varvid solhjulet är vridfast fOrbundet med omradesgruppens ingangsaxel, planetbararen är vridfast forbunden med omradesgruppens utgaende axel och ringhjulet vaxelvis kan forbindas antingen lasbart fast vid holjet eller vridfast med planetbararen via ett dubbelvaxlingselement pa omradesgruppsidan.

Dâ ringhjulet hos omradesgruppens planethjulsuppsattning vaxelvis kan forbindas antingen lasbart fast vid holjet eller vridfast med omradesgruppens planetbarare via dubbelvaxlingselementet pa omradesgruppsidan, är tva utvaxlingssteg inkopplingsbara hos omradesgruppens planethjulsuppsattning, namligen ett reducerat 6 utvaxlingssteg (ips4 > 1) och ett direkt utvaxlingssteg (ip54 = 1). Darigenom fordubblas anyo antalet inkopplingsbara vaxlingssteg i huvudtransmissionen och delningsgruppen, sà att grupptransmissionen med en uppbyggnad enligt uppfinningen uppvisar totalt sexton vaxlar framat G1 — G16 och atminstone fyra backvaxlar R1 — R4.

Planetkonstruktionen for en omradesgrupp är visserligen kand pa motsvarande satt genom DE 198 31 293 Al och EP 0 618 382 Bl, dar uppvisar dock delningsgrupperna en annan vaxlingsbar anslutning till ringhjulet och de anvands i forbindelse med en huvudtransmission utformad med en mellanaxelkonstruktion. Jamfort med en 10 omiidesgrupp med tva steg utformad med mellanaxelkonstruktion sparas genom planetkonstruktionen ocksâ ett kugghjulsplan.

For synkronisering av namnda vaxlingselement kan det med fordel vara sâ anordnat att kopplingselementen hos kminstone ett dubbelvaxlingselement hos en av deltransmissionerna ochieller atminstone en av de bada enkelvaxlingselementen hos huvudtransmissionen är utformade som friktionssynkroniserade synkronkopplingar.

Om i och for sig medel for externa synkronisering star till ffirfogande, som exempelvis en transmissionsbroms anordnad pa en transmissionsaxel och/eller en elmotor som star i eller kan foras till drivande forbindelse med en transmissionsaxel, och for detta lampliga forfaranden for vaxlingsstyrning kommer till anvandning, kan kopplingselementen hos atminstone ett dubbelvaxlingselement hos en av deltransmissionerna och/eller atminstone en av de bada enkelvaxlingselementen hos huvudtransmissionen aven vara utformade som osynkroniserade klokopplingar, vilka 25 jamfort med synkronkopplingar är betydligt slitstarkare och kostnadsgynnsamma.

FOr att ytterligare ffirtydliga uppfinningen bifogas en ritning med ett utffiringsexempel med beskrivningen. Dar visar Fig. 1 en foredragen utforingsform av en grupptransmission utformad enligt uppfinningen i en schematisk vy, och Fig. 2 ett vaxlingsschema for grupptransmissionen enligt fig. 1 i form av en tabell. 7 Den i fig. 1 i schematisk form avbildade grupptransmissionen 1 omfattar en huvudtransmission HG med flera steg, en delningsgrupp GV i tva steg drivtekniskt kopplad fore huvudtransmissionen HG samt en omildesgrupp GP i tva steg drivtekniskt kopplad efter huvudtransmissionen. Alla dessa deltransmissioner hos grupptrans- 5 missionen 1 är utforda med planetkonstruktion.

Delningsgruppen GV bestar av en enkel planethjulsuppsattning PS1 med ett solhjul 4, en planetbarare 5 som uppbar flera planethjul 6 samt ett ringhjul 7. Ringhjulet 7 är vridfast forbundet med delningsgruppens GV ingangsaxel 3. Delningsgruppens GV 10 ingangsaxel 3 bildar samtidigt ingangsaxeln for den totala grupptransmissionen 1 och kan via en som friktionskoppling utformad startkoppling K forbindas med drivaxeln 2 hos en i fig. 1 ej visad drivmotor. Planetbararen 5 är vridfast forbunden med delningsgruppens GV utgaende axel 8. Solhjulet 4 kan vaxelvis forbindas antingen i ett vaxlingslage a lasbart fast vid holjet eller i ett vaxlingslage b vridfast med delningsgruppens GV utgaende axel 8 via ett dubbelvaxlingselement Cl pa delningsgruppssidan med kopplingselementen Cla respektive Cl b.

Delningsgruppen GV uppvisar foljaktligen tvâ alternativt inkopplingsbara utvaxlingssteg. I vaxlingslaget a for dubbelvaxlingselementet Cl pa delningsgrupp- sidan, i vilket solhjulet 4 är last fast vid holjet, erhalls utvaxlingen for planethjuls- uppsattningen PS1 och darigenom delningsgruppen GV (iGv = ipsi) med den stationara utvaxlingen ioi enligt formeln ipsi = (1 — 1 / i01). I vaxlingslaget b for dubbelvaxlingselementet Cl pa delningsgruppsidan, dar solhjulet 4 är vridfast forbundet med delningsgruppens GV utgaende axel 8, är utvaxlingen for planethjulsuppsattningen PS1 och darigenom delningsgruppen GV lika med ett (ipsi = 1).

Huvudtransmissionen HG bestar av tva axiellt invid varandra anordnade enkla planethjulsuppsattningar PS2, PS3 med vardera ett solhjul 10 respektive 15, vardera en planetbarare 11, 16 som uppbar flera planethjul 12, 17 och vardera ett ringhjul 13, 18. 30 Ringhjulet 13 pa planethjulsuppsattningen PS2 pa ingangssidan är vridfast forbundet med huvudtransmissionens HG ingangsaxel 9, som ocksa. är vridfast forbunden med delningsgruppens GV utgaende axel 8. Planetbararen 11 hos planethjulsuppsattningen PS2 pa ingangssidan är vridfast forbunden med solhjulet 15 hos planethjulsuppsattningen P53 pa utgangssidan via en mellanaxel 14 hos huvudtransmissionen HG.

Solhjulet 10 pa planethjulsuppsattningen PS2 pa ingangssidan kan vaxelvis forbindas 8 antingen i ett vaxlingslage a lasbart fast vid holjet eller i ett vaxlingslage b vridfast med mellanaxeln 14 via ett dubbelvaxlingselement C2 invid delningsgruppen med kopplingselementen C2a respektive C2b. Planetbararen 16 hos planethjulsuppsattningen PS3 pa utgangssidan kan vaxelvis forbindas antingen lasbart fast vid holjet eller vridfast 5 med huvudtransmissionens HG utgaende axel 19 via tva enkelvdxlingselement CRa, CRb. Ringhjulet 18 hos planethjulsuppsdttningen PS3 pa utgangssidan kan vaxelvis forbindas antingen i ett vaxlingslage a lasbart fast vid holjet eller i ett vaxlingslage b vridfast med huvudtransmissionens HG utgaende axel 19 via ett dubbelvdxlingselement C3 pa avstand fran delningsgruppen med kopplingselementen C3a respektive C3b.

Med den streckade linjen 20 aterges symboliskt, att de bada enkelvaxlingselementen CRa, CRb hos huvudtransmissionen HG är sa kopplade mekaniskt, hydrauliskt, pneumatiskt eller pa annat salt med varandra, att det ena enkelvaxlingselementet (CRa eller CRb) oppnas nar det andra enkelvdxlingselementet (CRb eller CRa) stangs.

Dessutom askadliggOrs symboliskt genom den streckade linjen 21, att det forsta enkel- vaxlingselementet CRa hos huvudtransmissionen HG och att dubbelvaxlingselementet C3 pa avstand fran delningsgruppen anordnat for huvudtransmissionens HG planethjulsuppsattning PS3 pa utgangssidan mekaniskt, hydrauliskt, pneumatiskt eller pa annat sat är sa kopplade till varandra, att dubbelvaxlingselementet C3 pa avstand fran 20 delningsgruppen vid oppnat enkelvaxlingselement CRa är fritt vaxlingsbart och vid stangt enkelvaxlingselement CRa befinner sig i vaxlingslaget b, i vilket ringhjulet 18 hos planethjulsuppsattningen PS3 pa utgangssidan är vridfast forbundet med huvudtransmissionens HG utgaende axel 19.

Huvudtransmissionen HG uppvisar afar totalt fyra vaxelsteg for korning framat och tva vaxelsteg for korning bakat med endast tva kugghjulsplan, vars respektive utviixlingar ges av produkten av utvdxlingarna ip52, iP53 fOr de bada planethjulsuppsattningarna PS2, PS3 (hiG = iP52 * iPS3). I vaalingslaget a for dubbelvaxlingselementet C2 invid delningsgruppen, i vilket solhjulet 10 hos planethjulsuppsattningen PS2 pa ingangssidan är last vid holjet, erhalls utvdxlingen for planethjulsuppsdttningen PS2 pa ingangssidan med den stationara utvdxlingen i02 enligt formeln ip52 = (1 - 1 / i02). I vaxlingslage b for dubbelvaxlingselementet C2 invid delningsgruppen, vid vilket solhjulet 10 hos planethjulsuppsdttningen PS2 pa ingangssidan är vridfast forbundet med huvudtransmissionens HG mellanaxel 14, är utvaxlingen for planethjulsupp- sattningen PS2 pa ingangssidan lika med ett= 1). 9 Vid korning framat, sham aven aterges explicit i fig. 1, är det forsta enkelvaxlingselementet CRa oppet och det andra enkelvaxlingselementet CRb stangt. Foljaktligen är dâ planetbararen 16 hos planethjulsuppsattningen PS3 pa utgangssidan 5 vridfast forbunden med huvudtransmissionens HG utgaende axel 19. I vaxlingslaget a fOr dubbelvaxlingselementet C3 pa avstand fran delningsgruppen, varvid ringhjulet 18 lases fast vid holjet, erhalls utvaxlingen for planethjulsuppsattningen PS3 pa utgangssidan med den stationara utvaxlingen io3 dâ enligt formeln lps3 = (1 — 103). I vaxlingslage b fOr dubbelvaxlingselementet C3 pa avstand fran delningsgruppen, dar ringhjulet 18 är 10 vridfast forbundet med huvudtransmissionens HG utgaende axel 19, är dâ utvaxlingen for planethjulsuppsattningen PS3 pa utgangssidan lika med ett (ips3 = 1). Om de bada planethjulsuppsattningarna PS2, PS3 hos huvudtransmissionen HG for invaxling av det direkta utvaxlingssteget hos huvudtransmissionen HG vaxlas till respektive direkta utvaxlingssteg (ips2 = 1, iP53 = 1), uppvisar huvudtransmissionen HG en speciellt hog verkningsgrad, dâ dessa planethjulsuppsattningar PS2, PS3 darvid alltid roterar stelt, och saledes det inte upptrader nagra rullforluster i de aktuella kuggingreppen.

Vid kOrning bakat är till skillnad fran atergivningen i fig. 1 det forsta enkelvaxlingselementet CRa stangt och det andra enkelvaxlingselementet CRb oppet. 20 Foljaktligen är dâ planetbararen 16 hos planethjulsuppsattningen PS3 pa utgangssidan last fast vid holjet. Dubbelvaxlingselementet C3 pa avstand fran ledningsgruppen befinner sig dâ tvangsstyrt i vaxlingslage b, i vilket ringhjulet 18 är vridfast forbundet med huvudtransmissionens HG utgaende axel 19. Vid korning bakat star foljaktligen endast en utvaxling ips3 till fOrfogande hos planethjulsuppsattningen PS3 pa. utgangssidan, vilken erhalls med den stationara utvaxlingen iO3 enligt formeln 1P53 = 103.

Omradesgruppen GP bestar av en enkel planethjulsuppsattning PS4 med ett solhjul 23, en planetbarare 24 som uppbar flera planethjul 25 och ett ringhjul 26. Solhjulet 23 är vridfast forbundet med omradesgruppens GP ingangsaxel 22, som ocksa är 30 vridfast forbunden med huvudtransmissionens HG utgaende axel 19. Planetbararen 24 är vridfast forbunden med omtidesgruppens GP utgaende axel 27. Omradesgruppens GP utgaende axel 27 bildar samtidigt utgangsaxeln for den totala grupptransmissionen 1 och star pa ej atergivet satt i drivforbindning med axeldifferentialen hos en drivaxel hos motorfordonet exempelvis via en kardanaxel. Ringhjulet 26 kan vaxelvis forbindas antingen i ett vaxlingslage a lasbart fast vid hiiiljet eller i ett vaxlingslage b vridfast med 10 planetbdraren 24 via ett dubbelvdxlingselement C4 pa omradesgruppsidan med kopplingselementen C4a respektive C4b.

Omradesgruppen GP uppvisar saledes tva alternativt inkopplingsbara utvdxlingssteg. I vdxlingsldget a for dubbelvdxlingselementet C4 vid omradesgrupp- sidan, ddr ringhjulet 26 lases fast vid hOljet, erhalls utvaxlingen for planethjulsuppsdttningen PS4 och ddrigenom omradesgruppen GP med den stationdra utvaxlingen iO4 enligt formeln lps4 = (1 — 104). I vdxlingsldget b for dubbelvdxlingselementet C4, ddr ringhjulet 26 är vridfast forbundet med planetbararen 24, är utvaxlingen for planethjuls- 10 uppsdttningen PS4 och ddrigenom omradesgruppen GP (iGp = ir54) lika med ett (iPsLt = 1).

Grupptransmissionen 1 uppvisar saledes sexton vdxlar framat G1 — G16 och atminstone fyra backvdxlar R1 — R4 med totalt endast fyra kugghjulsplan. Jdmfort med 15 kdnda grupptransmissioner, vid vilka atminstone huvudtransmissionen är utfOrd med mellanaxelkonstruktion, uppvisar grupptransmissionen enligt uppfinningen i synnerhet en vdsentligt mindre axiell inbyggnadslingd, varigenom i motsvarande omfattning inbyggnadsutrymme och vikt sparas in.

Ett motsvarande vdxlingsschema for grupptransmissionen 1 enligt fig. 1 anges i tabellen i fig. 2. Foljaktligen erhalls totalt sexton vaxlar G1 — G16 for korning framat och fyra vdxlar R1 — R4 for korning bakat for grupptransmissionen 1. I denna tabell anges for de sexton vdxlarna G1 — G16 framat och fyra vdxlarna R1 — R4 bakat de respektive ilagda vaxlingspositionerna a respektive b for vaxlingselementen Cl till C4 i spalterna Cl, C2, C3 och C4. I spalterna CRa och CRb markeras for den aktuella vdxeln det alltid stdngda forsta respektive andra enkelvdxlingselementet CRa, CRb hos huvudtransmissionen HG med ett "+"-tecken. Vid ilagd forsta vdxel G1 är foljaktligen det andra enkelvdxlingselementet CRb stangt, sa att planetbdraren 16 hos planethjulsuppsdttningen PS3 pa utgangssidan är forbunden med huvudtransmissionens HG utgaende axel 19 och samtidigt är huvudtransmissionens HG forsta enkelvdxlings- element CRa oppet. Vid ilagd forsta backvaxel R1 är foljaktligen det forsta enkelvdxlingselementet CRa stangt, sa att planetbararen 16 hos huvudtransmissionens HG planethjulsuppsatning PS3 pa utgangssidan är last fast vid holjet, och samtidigt är det andra enkelvdxlingselementet CRb hos huvudtransmissionen HG oppet. 11 For korning bakat utnyttjas inte det direkta utvaxlingssteget hos omradesgruppen GP (ips4 = 1), eftersom backvdxlingen endast sker med ldgre hastigheter och fOljaktligen de hOgre utvdxlingarna inte utnyttjas fOr detta. DarfOr befinner sig dubbelvdxlingselementet C4 pa omradesgruppsidan i sitt vdxlingsldge a med holjesfast ringhjul 26 for realisering av alla backvaxlar R1 — R4.

I spalten anordnad ldngst till hoger i tabellen enligt fig. 2 är utvdxlingarna for vdxlarna G1 — G16, R1 — R4 angivna, som erhalls genom de som exempel angivna stationdra utvaxlingarna for de fyra planethjulsuppsattningarna PS1, PS2, PS3, PS4 pa ioi = -3,676 respektive i02 = -1,618 respektive iO3 = -1,618 och iO4 = -5,854. 12

Claims (7)

PATENTKRAV

1. Grupptransmission (1) for ett motorfordon, exempelvis ett tungt nyttofordon, med en huvudtransmission (HG) med flera steg, en delningsgrupp (GV) kopplad fOre 5 huvudtransmissionen och en omradesgrupp (GP) kopplad efter huvudtransmissionen, kannetecknad av att huvudtransmissionen (HG) är utford med planetkonstruktion och omfattar tva axiellt invid varandra anordnade enkla planethjulsuppattningar (PS2, PS3) med vardera ett solhjul (10, 15), vardera en planetbarare (11, 16) som uppbar flera planethjul (12, 17) och vardera ett ringhjul (13, 18), varvid ringhjulet (13) hos planet-10 hjulsuppsattningen (PS2) pa ingangssidan är vridfast fOrbundet med huvudtransmissionens (HG) ingangsaxel (9), planetbdraren (11) hos planethjulsuppsattningen (PS2) pa ingangssidan är vridfast forbunden med solhjulet (15) hos planethjulsuppsdttningen (PS3) pa utgangssidan via en mellanaxel (14), solhjulet (10) hos planethjulsuppsatningen (PS2) pa ingangssidan vaxelvis kan forbindas antingen lasbart fast vid ett holje eller vridfast med mellanaxeln (14) via ett dubbelvdxlingselement (C2) invid delningsgruppen, planetbararen (16) hos planethjulsuppsatningen (PS3) pa utgangssidan vaxelvis kan forbindas antingen lasbart fast vid holjet eller vridfast med huvudtransmissionens (HG) utgaende axel (19) via tva enkelvdxlingselement (CRa, CRb) och ringhjulet (18) hos planethjulsuppsattningen (PS3) pa utgangssidan vaxelvis kan forbindas antingen lasbart fast vid holjet eller vridfast med huvudtransmissionens (HG) utgaende axel (19) via ett dubbelvdxlingselement (C3) pa avstand fran delningsgruppen.

2. Grupptransmission enligt krav 1, kannetecknad av att de bada enkel- vaxlingselementen (CRa, CRb) hos huvudtransmissionen (HG) är sa kopplade med varandra mekaniskt, hydrauliskt, pneumatiskt eller pa annat satt, att det ena enkelvdxlingselementet (CRa; CRb) är oppet, nar det andra enkelvaxlingselementet (CRb; CRa) är stangt.

3. Grupptransmission enligt krav 1 eller 2, kannetecknad av att huvudtrans- missionens (HG) fOrsta enkelvdxlingselement (CRa), vilket kan forbinda planetbdraren (16) hos planethjulsuppsdttningen (PS3) pa utgangssidan fastlast vid holjet, och dubbelvaxlingselementet (CG) pa avstand fran delningsgruppen anordnat for huvudtransmissionens (HG) planethjulsuppsdttning (PS3) pa utgangssidan är sa kopplade med varandra mekaniskt, hydrauliskt, pneumatiskt eller pa annat sat, att 13 dubbelvdxlingselementet (C3) pa avstand fran delningsgruppen vid oppnad forsta enkelvdxlingselement (CRa) är fritt vdxlingsbart och vid stangt forsta vdxlingselement (CRa) befinner sig i den vdxlingsposition (b), ddr ringhjulet (18) hos planethjulsuppsdttningen (PS3) pa utgangssidan är vridfast forbundet med huvudtransmissionens (HG) utgangsaxel (19).

4. Grupptransmission enligt nagot av kraven 1 till 3, kannetecknad av att delningsgruppen (GV) är utformad med planetkonstruktion och omfattar en enkel planethjulsuppsdttning (PS1) pa delningsgruppsidan med ett solhjul (4), en planetbdrare (5) som uppbar flera planethjul (6) och ett ringhjul (7), varvid ringhjulet (7) är vridfast forbundet med delningsgruppens (GV) ingangsaxel (3), planetbdraren (5) är vridfast fdrbunden med delningsgruppens (GV) utgaende axel (8) och solhjulet (4) vaxelvis kan forbindas antingen lasbart fast vid holjet eller vridfast med delningsgruppens (GV) utgaende axel (8) vid ett dubbelvaxlingselement (Cl) pa delningsgruppsidan.

5. Grupptransmission enligt nagot av kraven 1 till 4, kannetecknad av att omradesgruppen (GP) är utformad med planetkonstruktion och omfattar en enkel planethjulsuppsdttning (PS4) pa omradesgruppsidan med ett solhjul (23), en planetbarare (24) som uppbar flera planethjul (25) och ett ringhjul (26), varvid solhjulet (23) är vridfast forbundet med omfadesgruppens (GP) ingangsaxel (22), planetbdraren (24) är vridfast forbunden med omradesgruppens (GP) utgaende axel (27) och ringhjulet vaxelvis kan forbindas antingen lasbart fast vid holjet eller vridfast med planetbdraren (24) via ett dubbelvdxlingselement (C4) pa omradesgruppsidan.

6. Grupptransmission enligt nagot av kraven 1 till 5, kannetecknad av att kopplingselementen (C la, C lb; C2a, C2b; C3a, C3b; C4a, C4b) hos atminstone ett dubbelvaxlingselement (Cl, C2, C3, C4) hos en av deltransmissionema (GV, HG, GP) och/eller atminstone ett av de bada enkelvaxlingselementen (CRa, CRb) hos huvudtransmissionen (HG) är utformade som friktionssynkroniserade synkronkopplingar.

7. Grupptransmission enligt nagot av kraven 1 till 6, kannetecknad av att kopplingselementen (C la, C lb; C2a, C2b; C3a, C3b; C4a, C4b) hos atminstone ett dubbelvdxlingselement (Cl, C2, C3, C4) hos en av deltransmissionema (GV, HG, GP) och/eller atminstone ett av de bada enkelvaxlingselementen (CRa, CRb) hos huvud- transmissionen (HG) ãr utformade som ej synkroniserade klokopplingar. 14 GVHG 7 Cla Clb 12 13 C2a CRa C2b 18 21 C3a C! 6- ( PS1 \ PS2 8 9 11 10 14 20 15 17 CR6 1 ,A. ;b co ' u 26 / / l v'C4b -r- --24 :-'23 -47 22 al G3 03 t 03 N.) Fig. 1 2/2 Vaxel Vaxlingselement Cl C2 C3 C4 CRa CRb 01 a a a a 36932 02 b a a a + 29,034 03 a b a a + 22,8 04 b b a a + 17, 944 0a a b a + 14,107 06b a b a + 11,090 07 a b b a + 8719 G8 b b b a + 6854 09 a a a, + S388 0b a a b + 4236 011 a a b + 33 012 b b a b + 2618 013 a a b b + 2058 014 b a b b + 1, 618 0a b b b + 1,272 016 b b b b + 100O RI a a EI a + -2282S R2 b a b a + 17944 R3 a Li b a + -14107 R4 b b b a + -11,090 101=-3, 676;102=-1, 618",1Q31 61 8 ;104=-5, 854