SE538938C2

SE538938C2 - Transmission for vehicles and vehicles which include such a gearbox

Info

Publication number: SE538938C2
Application number: SE1350122A
Authority: SE
Inventors: Slapak Dieter
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2013-02-01
Filing date: 2013-02-01
Publication date: 2017-02-28
Also published as: SE1350122A1; DE112014000378T5; WO2014120065A1; DE112014000378B4

Abstract

Uppfinningen avser en växellåda för fordon, innefattande en planetvaxel (14) med ettringhjul (22), som på en inneryta ar försett med kuggar, två på var sin sida om planet-växeln (14) belägna första och andra kopplingsringar (34, 35) och minst en första ochandra synkroniseringsring (36, 41), av vilka det finns åtminstone en synkroniserings-ring (36, 41) mellan respektive kopplingsring (34, 35) och planetvaXeln (14). En förstaoch andra aXiellt förskjutbar hylsa (31, 37) ar anordnade på ringhjulet (22), vilka hyl-sor (31, 37) ar aXiellt förskjutbara i förhållande till varandra och alternativt kan sam-mankopplas med kopplingsringarna (34, 35) för olika vaxellagen. Uppfinningen avser också ett fordon (1), som innefattar en sådan växellåda (2). (Pig. 2) The invention relates to a gearbox for vehicles, comprising a planetary gear (14) with a ring gear (22), which on an inner surface is provided with teeth, two first and second coupling rings (34, 35) located on opposite sides of the planetary gear (14). and at least a first and second synchronizing ring (36, 41), of which there is at least one synchronizing ring (36, 41) between the respective coupling ring (34, 35) and the planetary gear (14). A first and second axially displaceable sleeve (31, 37) are arranged on the ring wheel (22), which sleeves (31, 37) are axially displaceable relative to each other and can alternatively be connected to the coupling rings (34, 35) for different vaxellagen. The invention also relates to a vehicle (1), which comprises such a gearbox (2). (Fig. 2)

Description

Växellåda för fordon samt fordon, som innefattar en sådan växellåda UPPFINNINGENS BAKGRUND OCH KÄND TEKNIK Föreliggande uppfinning avser en växellåda för fordon enligt patentkravets 1 ingress.Uppfinningen avser också ett fordon, som innefattar en sådan växellåda, enligt patent- kravets 15 ingress . BACKGROUND OF THE INVENTION AND PRIOR ART The present invention relates to a gearbox for vehicles according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a vehicle comprising such a gearbox, according to the preamble of claim 15.

Vid fordon, och speciellt vid tyngre fordon, exempelvis lastbilar, ansluts ofta en växel-låda, även kallad rangeväxellåda, till huvudväxellådan i syfte att fördubbla antalet ut-växlingsmöjligheter. En sådan tillsatsväxellåda innefattar vanligtvis en planetväxel,som har en låg- respektive högväxel, med vilka huvudväxellådans växlingsmöjligheterkan indelas i ett lågrangeläge och ett högrangeläge. I lågrangeläget sker en nedväxling genom planetväxeln, och i högrangeläget sker inte någon utväxling i planetväxeln.In the case of vehicles, and especially in the case of heavier vehicles, for example lorries, a gearbox, also called a range gearbox, is often connected to the main gearbox in order to double the number of gear possibilities. Such an auxiliary gearbox usually comprises a planetary gear, which has a low and high gear, respectively, with which the gear shifting possibilities of the main gearbox can be divided into a low-rank position and a high-rank position. In the low-rank position there is a downshift through the planetary gear, and in the high-range position there is no gear shift in the planetary gear.

Rangeväxellådan är anordnad mellan huvudväxellådan och en kardanaxel kopplad tilldrivhjulen hos fordonet. Rangeväxellådan inryms i ett växellådshus och innefattar eningående axel kopplad till huvudväxellådan, en utgående axel och en mellan den ingå-ende axeln och den utgående axeln anordnad planetväxel. Planetväxeln innefattar van-ligtvis tre komponenter, som är roterbart anordnade i förhållande till varandra närnli-gen ett solhjul, en planethjulhållare och ett ringhjul. Med kännedom om antal kuggarhos solhjulet och ringhjulet kan de inbördes varvtalen hos de tre komponenterna be-stämmas under drift. I en rangeväxellåda kan solhjulet vara vridfast förbundet med deningående axeln, ett antal planethjul ingripa i nämnda solhjul, vilka planethjul är roter-bart lagrade på den med den utgående axeln vridfast förbunden planethjulshållaren,samt ett axiellt förskjutbart ringhjul, som omsluter och ingriper i planethjulen. Tänder-na hos solhjulet, planethjulen och ringhjulet kan vara snedskurna, det vill säga de haren vinkel i förhållande till den för solhjulet, planethjulshållaren och ringhjulet gemen-samma rotationsaxeln. Genom att skära tänderna snett erhålls en reaktionskraft från dei planetväxeln ingående kugghjulen i rotationsaxelns riktning. Reaktionskraftens rikt-ning är beroende av i vilken riktning kugghjulen i planetväxeln är snedskurna. Därmed kan rektionskrafterna verka bakåt eller framåt i rotationsaxelns utbredning.The range gearbox is arranged between the main gearbox and a PTO shaft connected to the drive wheels of the vehicle. The range gearbox is housed in a gearbox housing and comprises a single shaft connected to the main gearbox, an output shaft and a planetary gear arranged between the input shaft and the output shaft. The planetary gear usually comprises three components which are rotatably arranged relative to each other in the vicinity of a sun gear, a planet gear holder and a ring gear. With knowledge of the number of coggers on the sun gear and the ring gear, the mutual speeds of the three components can be determined during operation. In a range gearbox, the sun gear may be rotatably connected to the said shaft, a plurality of planet gears engage in said sun gear, which planet gears are rotatably mounted on the planet gear holder rotatably connected to the output shaft, and an axially displaceable ring wheel enclosing and engaging the plane wheels. The teeth of the sun gear, the planet gears and the ring gear can be obliquely cut, i.e. they have an angle with respect to the axis of rotation common to the sun wheel, the planet gear holder and the ring gear. By cutting the teeth obliquely, a reaction force is obtained from the gears included in the planetary gear in the direction of the axis of rotation. The direction of the reaction force depends on the direction in which the gears in the planetary gear are inclined. Thus, the reaction forces can act backwards or forwards in the extent of the axis of rotation.

VäXellådans låg- respektive högväXel erhålls genom att ringhjulet förskjuts axiellt mel-lan lågrangeläget, i vilket ringhjulet är rotationslåst i förhållande till växellådshuset,och högrangeläget, i vilket ringhjulet är roterbart i förhållande till väXellådshuset. Pla-netväXeln innefattar två på vardera sida om ringhjulet anordnade kopplingsringar, enhögkopplingsring respektive en lågkopplingsring, samt två synkroniseringsringar, somär anordnade på respektive sida av ringhjulet. Synkroniseringsringarna har till uppgift att åstadkomma en synkron växling.The low and high gears of the gearbox are obtained by displacing the ring gear axially between the low range position, in which the ring gear is rotationally locked relative to the gearbox housing, and the high gear position, in which the ring gear is rotatable relative to the gearbox housing. The planetary gear unit comprises two coupling rings arranged on each side of the ring wheel, a single high-coupling ring and a low-coupling ring, respectively, and two synchronizing rings, which are arranged on each side of the ring wheel. The task of the synchronizing rings is to achieve a synchronous change.

För all erhålla en god synkroniseringsfunktion i denna typ av rangeväXellåda måsteden yta hos synkroniseringsringens tänder, vilken vetter mot ringhjulet och vilken äravsedd att ta emot ringhjulets tänder vid synkronisering, vara försedd med en vinkel,s.k. spärrvinkel, i förhållande till synkroniseringsringens rotationsaXel, vilken spärr-vinkel skall vara balanserad mot det bromsande moment, som synkroniseringsringenöverför på ringhjulet för att synkront varvtal skall uppnås. Detta innebär att nämndaspärrvinkel måste vara utformad så att tänderna på synkroniseringsringen anligger påden del av ringhjulets tänder som är försedd med spärrvinkeln och inverkar tillräckligtpå ringhjulet för att synkront varvtal kan erhållas och därefter lösgöras från den del avringhjulets tänder, som är försedd med spärrvinkeln och när ringhjulet skall gripa in iaktuell kopplingsring när synkront varvtal erhållits. För att säkerställa att synkrontvarvtal uppnås innan ringhjulet tar sig förbi synkroniseringsringen i aXiell riktning får tänderna hos synkroniseringsringen inte släppa ringhjulets tänder för lätt.In order to obtain a good synchronizing function in this type of gearbox, the surface of the teeth of the synchronizing ring, which faces the ring wheel and which is intended to receive the teeth of the ring wheel during synchronization, must be provided with an angle, so-called. locking angle, in relation to the axis of rotation of the synchronizing ring, which locking angle must be balanced against the braking torque which the synchronizing ring transmits on the ring gear in order to achieve synchronous speed. This means that the said ratchet angle must be designed so that the teeth on the synchronizing ring abut on the part of the ring gear teeth which is provided with the ratchet angle and act sufficiently on the ring gear so that synchronous speed can be obtained and then detached from the ring gear teeth provided with the ratchet wheel. shall engage the current clutch ring when synchronous speed is obtained. To ensure that synchronous speed is reached before the ring gear passes the synchronizing ring in the axial direction, the teeth of the synchronizing ring must not release the ring gear teeth too easily.

När synkroniseringsringens tänder lösgjorts från ringhjulets tänder då synkront varvtalerhållits mellan ringhjul och kopplingsring kommer ringhjulet att förskjutas aXiellt, såatt synkroniseringsringen förs inåt i ringhjulet och stannar i ett axiellt läge i förhållandetill ringhjulet, vilket aXiellt läge bestäms av det läge där synkroniseringsringen träffar och anligger mot planethjulen hos planetväXeln.When the teeth of the synchronizing ring are detached from the teeth of the ring gear when synchronous speed is maintained between the ring wheel and the clutch ring, the ring wheel will be displaced axially, so that the synchronizing ring is moved inwards in the ring wheel and remains in an axial position relative to the ring wheel, which axial position is determined by the position. at the planetary gear.

Ringhjulets rörelsefrihet i aXiell riktning begränsas av den geometriska utformningenav ringhjulets och kopplingsringens kuggar. Vid ringhjulets aXiella ändlägen träffar och anligger ändytor vid ringhjulets kuggspetsar en runtomgående ändyta hos respektive kopplingsring, vilket medför att ringhjulet inte längre kan förskjutas i axiell riktning.The freedom of movement of the ring wheel in the axial direction is limited by the geometric design of the teeth of the ring wheel and the clutch ring. At the axial end positions of the ring wheel, end surfaces at the tooth tips of the ring wheel meet and abut a circumferential end surface of the respective coupling ring, which means that the ring wheel can no longer be displaced in the axial direction.

Dokumentet WO0l55620 visar en synkroniseringsanordning vid en planetväxel därplanetväxeln innefattar ett solhjul, en planethjulhållare och ett ringhjul. Solhjulet ärvridfast förbundet med den ingående axeln och ett antal planethjul ingriper med solhju-let, vilka planethjul är roterbart lagrade på en med en utgående axel vridfast förbundenplanethjulshållare. Ett axiellt förskjutbart ringhjul omsluter och ingriper med planet-hjulen. Växellådans låg- respektive högväxel erhålls genom att ringhjulet förskjuts axiellt mellan lågrangeläget och högrangeläget.Document WO01555620 discloses a synchronizing device at a planetary gear where the planetary gear comprises a sun gear, a planet gear holder and a ring gear. The sun gear is rotatably connected to the input shaft and a number of planet wheels engage the sun wheel, which planet wheels are rotatably mounted on a planet wheel holder rotatably connected to an output shaft. An axially displaceable ring gear encloses and engages the planet gears. The low and high gears of the gearbox are obtained by displacing the ring gear axially between the low-range position and the high-range position.

Dokumentet SE-C2-504070 visar en planetväxel med ett par axiellt åtskilda kopp-lingshylsor som är anordnade utvändigt kopplingsringar och ringhjul. Kopplingshyl-sorna är anordnade på en gemensam växlingsaxel och förskjuts båda axiellt nar väx-lingsaxeln förskjuts axiellt. Planetväxelns kugghjul är försedd med rakkugg, vilketmedför att ringhjulet och kopplingshylsan är utformade anpassade till att uppvisa enfunktion anpassad för kugghjulens raka kuggar. Den kända planetväxeln anordnas i entillsatsväxellåda, som uppvisar enbart två växellägen dar ringhjulet intar antingen ett högrange- eller lågrangeläge.Document SE-C2-504070 shows a planetary gear with a pair of axially spaced coupling sleeves which are arranged externally coupling rings and ring wheels. The coupling sleeves are arranged on a common gear shaft and both are displaced axially when the gear shaft is displaced axially. The gear of the planetary gear unit is provided with a straight tooth, which means that the ring gear and the coupling sleeve are designed adapted to have a single function adapted to the straight teeth of the gears. The known planetary gear is arranged in a single-speed gearbox, which has only two gear positions where the ring wheel assumes either a high-range or low-range position.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Trots kända lösningar finns ett behov av att vidareutveckla en växellåda, som kräverlåg energi vid växling mellan lågrangeläget och högrangeläget. Ringhjulet har en avse-värd massa som kräver energi vid förflyttning i axiell riktning. För att åstadkomma denaxiella förflyttningen av ringhjulet måste manövergafflar och därtill avsedd utrustningdimensioneras för att motstå uppkomna krafter, vilket ökar växellådans vikt. Ringhju-lets vikt medför också att masströgheten vid den axiella förflyttningen av ringhjuletbegränsar möjligheten att snabbt växla mellan olika växlingslägen. Det finns också ensträvan att minska buller från växellådan samt öka möjlig momentöverföring i växellå-dan. Under vissa driftförhållanden är det önskvärt att vid stillastående fordon uttaga kraft från fordonets förbränningsmotor via en huvudväxellåda. Eftersom den kända tillsatsväxellådan enbart kan intaga ett högrange- eller lågrangeläge kommer den kända tillsatsväxellådan under alla driftförhållanden överföra ett vridmoment.SUMMARY OF THE INVENTION Despite known solutions, there is a need to further develop a gearbox which requires low energy when switching between the low range mode and the high range mode. The ring gear has a considerable mass which requires energy when moving in the axial direction. To effect the axial movement of the ring gear, control forks and the equipment intended for this purpose must be dimensioned to withstand the forces generated, which increases the weight of the gearbox. The weight of the ring gear also means that the mass inertia during the axial movement of the ring wheel limits the possibility of quickly switching between different gear positions. There is also an effort to reduce noise from the gearbox and increase possible torque transmission in the gearbox. Under certain operating conditions, in the case of a stationary vehicle, it is desirable to extract power from the vehicle's internal combustion engine via a main gearbox. Since the known auxiliary gearbox can only assume a high-range or low-range position, the known auxiliary gearbox will transmit a torque in all operating conditions.

Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en växellåda som kräver lågenergi vid växling. Ännu ett syfte med föreliggande uppfinning är att tillhanda en väx-ellåda som medger snabb växling mellan olika växellägen. Ett ytterligare syfte meduppfinningen är att tillhandahålla en växellåda, som uppvisar hög tillförlitlighet ochdriftsäkerhet. Ett ytterligare syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en växellåda,som medger ökad momentöverföring. Ett ytterligare syfte med uppfinningen är att till-handahålla en växellåda, som uppvisar låg ljudnivå. Ett ytterligare syfte med uppfin-ningen är att tillhandahålla en växellåda, som medger externt krafttag från ett stillastå-ende fordon. Ett ytterligare syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en växellåda,med låga axiella krafter, som verkar på växellådans axiellager. Ännu ett syfte meduppfinningen är att tillhandahålla en växellåda, som uppvisar en god synkroniserings- funktion.The object of the present invention is to provide a gearbox which requires low energy when shifting. Yet another object of the present invention is to provide a gearbox which allows rapid shifting between different gear positions. A further object of the invention is to provide a gearbox which exhibits high reliability and operational reliability. A further object of the invention is to provide a gearbox which allows increased torque transmission. A further object of the invention is to provide a gearbox which has a low noise level. A further object of the invention is to provide a gearbox which allows external power from a stationary vehicle. A further object of the invention is to provide a gearbox, with low axial forces, which acts on the axial bearing of the gearbox. Another object of the invention is to provide a gearbox which has a good synchronizing function.

Dessa syften uppnås med en växellåda av det inledningsvis nämnda slaget, vilken kän-netecknas av de särdrag som anges i patentkravet 1. Dessa syften uppnås även med ettfordon, som innefattar en växellåda av det inledningsvis nämnda slaget, vilken känne- tecknas av de särdrag som anges i patentkravet 15.These objects are achieved with a gearbox of the type mentioned in the introduction, which is characterized by the features stated in claim 1. These objects are also achieved with a vehicle, which comprises a gearbox of the type mentioned in the introduction, which is characterized by the features which stated in claim 15.

Genom att begränsa ringhjulets rörelse i axiell riktning och istället anordna en förstaoch andra axiellt förskjutbar hylsa utanpå och koaxiellt med ringhjulet kan växlingutföras genom att föra den första hylsan till ett första axiellt ändläge där den första hyl-san är fast förbunden med växellådshuset och genom att föra den andra hylsan till ettandra axiellt ändläge där den andra hylsan är förbunden med solhjulet. Den axiellaslaglängden hos respektive hylsa blir kortare jämfört med slaglängden hos ringhjulethos en traditionell rangeväxellåda, vilket medför att det går snabbt att växla mellan olika växellägen.By limiting the movement of the ring wheel in the axial direction and instead arranging a first and second axially displaceable sleeve on the outside and coaxially with the ring wheel, shifting can be performed by moving the first sleeve to a first axial end position where the first sleeve is fixedly connected to the gearbox housing and by the second sleeve to a second axial end position where the second sleeve is connected to the sun gear. The axial load length of each sleeve is shorter compared to the stroke of the ring gear with a traditional range gearbox, which means that it is possible to quickly switch between different gear positions.

Den första och den andra hylsan kan var och en utföras med mindre godstjocklek än ringhjulet, vilket medför att respektive hylsas massa blir lägre än ringhjulets massa.The first and the second sleeve can each be made with a smaller wall thickness than the ring wheel, which means that the mass of each sleeve becomes lower than the mass of the ring wheel.

Den låga massan hos respektive hylsa medför att det går snabbt att växla mellan olika växellägen.The low mass of each sleeve means that it is quick to switch between different gear positions.

Respektive hylsa är vridfast anordnad på ringhjulet medelst splines. Hylsorna samver-kar med synkronisering sringarna vid växling, och eftersom hylsoma är anordnadeutanpå ringhjulet och därmed har större diameter än ringhjulet kan synkroniserings-ringarna utföras med en större diameter jämfört med synkroniseringsringamas diame- ter hos en traditionell rangeväxellåda.The respective sleeve is rotatably arranged on the ring wheel by means of splines. The sleeves cooperate with the synchronizing rings during shifting, and since the sleeves are arranged outside the ring gear and thus have a larger diameter than the ring wheel, the synchronizing rings can be made with a larger diameter compared to the diameters of the synchronizing rings in a traditional range gearbox.

Kopplingshylsoma kan förskjutas till ett neutralläge mellan de båda kopplingsringama,vilket medför att det är möjligt att vid stillastående fordon uttaga kraft från fordonetsförbränningsmotor via en huvudväxellåda.The clutch sleeves can be displaced to a neutral position between the two clutch rings, which means that in the case of a stationary vehicle it is possible to extract power from the vehicle's internal combustion engine via a main gearbox.

Ytterligare fördelar med uppfinningen framgår av följ ande detaljerade beskrivning.Additional advantages of the invention will become apparent from the following detailed description.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det följande beskrivs, såsom ett exempel, föredragna utföringsformer av uppfinning- en med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig. l visar en sidovy av ett fordon med en växellåda enligt föreliggande upp-finning, Fig. 2 visar en snittvy av en växellåda enligt en första utföringsform av förelig-gande uppfinning i ett neutralläge, Fig. 3 visar en snittvy av växellådan enligt den första utföringsformen av före-liggande uppfinning i ett försynkroniseringsläge, Fig. 4 visar en snittvy av växellådan enligt den första utföringsformen av före-liggande uppfinning i ett lågrangeläge, Fig. 5 visar en snittvy av växellådan enligt den första utföringsformen av före- liggande uppfinning i ett högrangeläge, och Fig. 6 visar en snittvy av växellådan enligt en andra utföringsforrn av förelig- gande uppfinning i ett neutralläge.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the following, as an example, preferred embodiments of the invention are described with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 shows a side view of a vehicle with a gearbox according to the present invention, Fig. 2 shows a sectional view of a gearbox according to a first embodiment of the present invention in a neutral position, Fig. 3 shows a sectional view of the gearbox according to the first embodiment of the present invention in a pre-synchronization position, Fig. 4 shows a sectional view of the gearbox according to the first Fig. 5 shows a sectional view of the gearbox according to the first embodiment of the present invention in a high-range position, and Fig. 6 shows a sectional view of the gearbox according to a second embodiment of the present invention in a neutral position.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER AVUPPFINNINGEN Fig. 1 visar en sidovy av ett fordon 1, exempelvis en lastbil, som innefattar en växellå-da 2. En förbränningsmotor 4 är kopplad till en huvudväxellåda 6, som i sin tur ärkopplad till växellådan 2. Växellådan 2 är vidare kopplad till fordonets 1 drivhjul 8 viaen transmission innefattande bland annat en kardanaxel 10. Växellådan 2 kallas ävenrangeväxellåda, och har till syfte att fördubbla antalet utväxlingsmöjligheter. Växellå- dan 2 omges av ett växellådshus 12.DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION Fig. 1 shows a side view of a vehicle 1, for example a truck, which comprises a gearbox 2. An internal combustion engine 4 is connected to a main gearbox 6, which in turn is connected to gearbox 2. Gearbox 2 is further connected to the drive wheel 8 of the vehicle 1 via transmission comprising, among other things, a propeller shaft 10. The gearbox 2 is also called a gearbox, and has the purpose of doubling the number of gear possibilities. The gearbox 2 is surrounded by a gearbox housing 12.

Fig. 2 visar en snittvy av en växellåda 2 enligt en första utföringsform i ett neutralläge.Växellådan 2 innefattar en planetväxel 14, som har en låg- respektive högväxel, medvilka huvudväxellådans 6 växlingsmöjligheter kan indelas i ett lågrangeläge och etthögrangeläge. I lågrangeläget sker en nedväxling genom planetväxeln 14, och i hö- grangeläget är utväxlingen 1:1.Fig. 2 shows a sectional view of a gearbox 2 according to a first embodiment in a neutral position. The gearbox 2 comprises a planetary gear 14, which has a low and high gear, respectively, with which the gearshift possibilities of the main gearbox 6 can be divided into a low range and a high range. In the low-range mode a downshift takes place through the planetary gear 14, and in the high-range mode the gear ratio is 1: 1.

Växellådan 2 inryms i ett växellådshus 12 och innefattar en ingående axel 16, som kanutgöras av en utgående axel hos huvudväxellådan 6. Planetväxeln 14 innefattar tre hu-vudkomponenter, som är roterbart anordnade i förhållande till varandra nämligen ettsolhjul 18, en planethjulhållare 20 och ett ringhjul 22. På planethjulshållaren 20 är ettantal lagrade planethjul 24 anordnade. På planethjulshållaren 20 är också växellådans 2utgående axel 26 anordnad, vilken är kopplad till fordonets 1 kardanaxel 10. Med kän-nedom om antal kuggar hos solhjulet 18 och ringhjulet 22 kan de inbördes varvtalenhos de tre komponenterna bestämmas under drift. Solhjulet18 är vridfast förbundetmed den ingående axeln 16 och planethjulen 24 ingriper i nämnda solhjul 18. Ringhju-let 22 omsluter och ingriper i planethjulen 24. Kuggama hos solhjulet 18, planethjulen24 och ringhjulet 22 är enligt den första utföringsformen snedskuma, det vill säga dehar en vinkel i förhållande till den för solhjulet 18, planethjulshållaren 20 och ringhju- let 22 gemensamma rotationsaxeln 30. Genom att skära kuggama snett erhålls en reak- tionskraft från de i planetväXeln 14 ingående kugghjulen i rotationsaXelns riktning.Reaktionskraftens riktning är beroende av i vilken riktning kuggarna i planetväXeln 14är snedskuma. Därmed kan rektionskraftema verka bakåt eller framåt i rotationsaXelns 30 utbredning.The gearbox 2 is housed in a gearbox housing 12 and comprises an input shaft 16, which can be constituted by an output shaft of the main gearbox 6. The planetary gearbox 14 comprises three main components which are rotatably arranged relative to each other, namely a sun gear wheel 18, a planet gear holder 20 and a ring gear ring. 22. A number of stored planet wheels 24 are arranged on the planet gear holder 20. Arranged on the planetary gear holder 20 is also the output shaft 26 of the gearbox 2, which is connected to the propeller shaft 10 of the vehicle 1. With the knowledge of the number of teeth of the sun gear 18 and the ring gear 22, the mutual speeds of the three components can be determined during operation. The sun gear 18 is rotatably connected to the input shaft 16 and the planet gears 24 engage in said sun gear 18. The ring gear 22 encloses and engages the planet gears 24. The teeth of the sun gear 18, the planet gears 24 and the ring gear 22 are according to the first embodiment inclined foam, i.e. they have an angle in relation to the axis of rotation 30 common to the sun gear 18, the planet gear holder 20 and the ring gear 22. By cutting the teeth obliquely, a reaction force is obtained from the gears included in the planet gear 14 in the direction of the rotation axis. The direction of the reaction force depends on the direction of the teeth. the planetary gear 14 is oblique foam. Thus, the reaction forces can act backwards or forwards in the extension of the axis of rotation 30.

En första aXiellt förskjutbar hylsa 31 och en andra aXiellt förskjutbar hylsa 37 är an-ordnade på ringhjulet 22, vilka hylsor 31, 37 alternativt kan sammankopplas med för-sta och andra kopplingsringar 34, 35 för olika väXellägen. Hylsorna 31, 37 är på eninneryta försedda med bommar 33, vilka samverkar med motsvarande bommar 25 an-ordnade på en yttre periferi av ringhjulet 22 till bildande av ett axiellt förskjutbartsplinesförband. Enligt den första utföringsformen utbreder sig bommarna 33, 25 påhylsan 31 och på ringhjulet 22 parallellt med hylsomas 31, 37 och ringhjulets 22 rota-tionsaXlar, vilket medför att ett på solhjulet 18 lagrat aXialstopp 56 är anordnat att an-ligga mot ringhjulet 22, vilket aXialstopp 56 förhindrar ringhjulet 22 att förskjutas axi-ellt. Axialstoppet 56 kan utgöras av en diskformad plåt, som medelst aXiallager är lag- rad på solhjulet 18.A first axially displaceable sleeve 31 and a second axially displaceable sleeve 37 are arranged on the ring wheel 22, which sleeves 31, 37 can alternatively be coupled to first and second coupling rings 34, 35 for different gear positions. The sleeves 31, 37 are provided on one inner surface with booms 33, which co-operate with corresponding booms 25 arranged on an outer periphery of the ring wheel 22 to form an axially displaceable splines joint. According to the first embodiment, the booms 33, 25 extend on the sleeve 31 and on the ring wheel 22 parallel to the rotation axes of the sleeves 31, 37 and the ring wheel 22, which means that an axial stop 56 mounted on the sun wheel 18 is arranged to abut against the ring wheel 22, which Axial stop 56 prevents the ring gear 22 from displacing axially. The axial stop 56 can be constituted by a disc-shaped plate, which is mounted on the sun gear 18 by means of axial bearings.

Eftersom aXialstoppet 56 upptar aXiella krafter från ringhjulet kan bommama 33, 25 pårespektive hylsa 31, 37 och på ringhjulet 22 utbreda sig parallellt med hylsomas 31, 37och ringhjulets 22 rotationsaXlar. De raka bommarna 33, 25 medger en låg tillverk-ningskostnad. AXialstoppet 56 är roterbart i förhållande till solhjulet 18 och den ingå-ende axeln 16, och följer ringhjulets 22 rotation. Axialstoppet 56 medför att växellå-dans 2 aXiallagring av den ingående axeln 16 utsätts för mindre påfrestningar. Kombi-nationen av sneda kuggar 27 hos kugghjulen 18, 22, 24 och raka bommar 33, 25 isplinesförbandet medför att splinesförbandet kan utföras med ﬂera bommar 33, 25jämfört med sneda bommar, vilket medför att belastningen kan spridas på ﬂer bommar 33, 25. Hylsorna 31, 37 kan också göras lättare vid raka bommar 33, 25.Since the axial stop 56 absorbs axial forces from the ring gear, the booms 33, 25 on the respective sleeve 31, 37 and on the ring wheel 22 can extend parallel to the axes of rotation of the sleeve 31, 37 and the ring wheel 22. The straight booms 33, 25 allow a low manufacturing cost. The axial stop 56 is rotatable relative to the sun gear 18 and the input shaft 16, and follows the rotation of the ring gear 22. The axial stop 56 causes the gearbox 2 axial bearing of the input shaft 16 to be subjected to less stress. The combination of oblique teeth 27 of the gears 18, 22, 24 and straight bars 33, 25 of the ice splines means that the splines can be made with ﬂ your bars 33, 25 compared to oblique bars, which means that the load can be spread on b your bars 33, 25. The sleeves 31, 37 can also be made lighter with straight bars 33, 25.

VäXellådans 2 låg- respektive högväXel erhålls genom att den första hylsan 31 för-skjuts aXiellt mellan lågrangeläget, i vilket den första hylsan 31 är rotationslåst i för-hållande till växellådshuset 12, och högrangeläget, i vilket den andra hylsan 37 är ro- terbar i förhållande till väXellådshuset 12. Den aXiella förskjutningen av den första hylsan 31 åstadkommes med en första växlingsgaffel 43, som anordnas i ett på denförsta hylsans 31 utsida runtomlöpande spår 32. Den axiella förskjutningen av denandra hylsan 37 åstadkommes med en andra växlingsgaffel 45, som anordnas i ett påden andra hylsans 37 utsida runtomlöpande spår 32. Den första växlingsgaffeln 43 på-verkas av ett första kraftorgan 47 och den andra växlingsgaffeln 45 påverkas av ettandra kraftorgan 49. De första och andra kraftorganen 47, 49 kan utgöras av en pneu-matisk eller hydraulisk cylinder. De första och andra växlingsgafﬂarna 43, 45 och deförsta och andra kraftorganen 47, 49 är schematiskt ritade i fig. 2.The low and high gears of the gearbox 2 are obtained by displacing the first sleeve 31 axially between the low-rank position, in which the first sleeve 31 is rotationally locked relative to the gearbox housing 12, and the high-rank position in which the second sleeve 37 is rotatable in The axial displacement of the first sleeve 31 is effected by a first shift fork 43, which is arranged in a circumferential groove 32 on the outside of the first sleeve 31. The axial displacement of the second sleeve 37 is provided by a second shift fork 45, which is arranged in an outer circumferential groove 32 on the second sleeve 37. The first shift fork 43 is actuated by a first force member 47 and the second shift fork 45 is actuated by a second force member 49. The first and second force members 47, 49 may be a pneumatic or hydraulic cylinder. The first and second shift gears 43, 45 and the first and second power members 47, 49 are schematically drawn in Fig. 2.

Företrädesvis har respektive hylsa 31, 37 en lägre massa än ringhjulets 22 massa, vil-ket medför att det åtgår låg energi och kraft att förflytta respektive hylsa 31, 37 vidväxling. Därmed kan en snabb växling under en kort tidsperiod utföras mellan de olika växellägena i växellådan 2.Preferably, the respective sleeve 31, 37 has a lower mass than the mass of the ring wheel 22, which means that low energy and force are required to move the respective sleeve 31, 37 in wide gear. Thus, a rapid changeover for a short period of time can be performed between the different gear positions in the gearbox 2.

Planetväxeln 14 innefattar första och andra, på vardera sida om ringhjulet 22 och hyl-sorna 31, 37, anordnade kopplingsringar 34, 35, en första, lågkopplingsring 34 respek-tive en andra, högkopplingsring 35, samt två synkroniseringsringar 36, 41 vilka är an-ordnade på respektive sida av hylsorna 31, 37. Synkroniseringsringarna 36 har tilluppgift att åstadkomma en synkron växling. Högkopplingsringen 35 är vridfast för-bunden med den ingående axeln 16 och solhjulet 18, varvid lågkopplingsringen 34 ärvridfast förbunden med växellådshuset 12. Kopplingsringama 34, 35 och synkronise-ringsringarna 36, 41 är försedda med samverkande friktionsytor 38, 39, som företrä-desvis är konsikt utformade. I den visade utföringsformen har de båda synkroniserings-ringama 36, 41 samma utförande, men är spegelvänt monterade på ömse sidor om hyl-sorna 31, 37. Kopplingsringarna 34, 35 är utvändigt försedda med kuggar 44, som ärutformade att ingripa med bommama 33 hos hylsorna 31, 37. Respektive hylsa 31, 37har två invändiga, runtomlöpande spår 52, varvid ett väsentligen ringforrnigt spärror-gan 50, som är sammantryckbart i radiell led, är anordnat att förﬂyttas mellan de i re- spektive hylsa 31 runtomlöpande spåren 52 vid förskjutning av hylsoma 31, 37.The planetary gear 14 comprises first and second coupling rings 34, 35, arranged on each side of the ring gear 22 and the sleeves 31, 37, a first, low-coupling ring 34 and a second, high-coupling ring 35, respectively, and two synchronizing rings 36, 41 which are connected arranged on each side of the sleeves 31, 37. The synchronizing rings 36 have the task of providing a synchronous change. The high clutch ring 35 is rotatably connected to the input shaft 16 and the sun gear 18, the low clutch ring 34 being rotatably connected to the gearbox housing 12. The clutch rings 34, 35 and the synchronizing rings 36, 41 are provided with cooperating friction surfaces 38, 39, which are preferably concisely designed. In the embodiment shown, the two synchronizing rings 36, 41 have the same design, but are mirror-mounted mounted on either side of the sleeves 31, 37. The coupling rings 34, 35 are externally provided with teeth 44, which are designed to engage with the bars 33 of the sleeves 31, 37. The respective sleeve 31, 37 has two internal, circumferential grooves 52, wherein a substantially annular locking member 50, which is compressible in radial direction, is arranged to be moved between the grooves 52 circumferential in respective sleeve 31 on displacement. of sleeves 31, 37.

Företrädesvis överstiger antalet bommar på respektive hylsa 31 och på ringhjulet 22 antalet kuggar på ringhjulet 22. Därmed erhålles ett stort antal bestämda låsta positio- ner mellan synkroniseringsringarna 36 och respektive hylsa 31, 37, vilket medför attett stort antal fasetter kommer att bildas på kugghjulens kuggﬂanker. Fasettema kom-mer dock att ligga tatt bredvid varandra, så att de tillsammans kommer att upplevassom en huvudsakligen jämn yta hos kuggﬂankema. Fasetterna påvekar därför interangeväXellådans 2 funktion och har ingen nämnvärd inverkan på kugghjulens livs- längd.Preferably, the number of booms on the respective sleeve 31 and on the ring gear 22 exceeds the number of teeth on the ring gear 22. Thus a large number of fixed locked positions are obtained between the synchronizing rings 36 and the respective sleeve 31, 37, which means that a large number of facets will form on the gear gear . The facet themes will, however, be taken next to each other, so that together they will be perceived as a substantially smooth surface of the cog angles. The facets therefore affect the function of the interange gearbox 2 and have no significant effect on the service life of the gears.

Fig. 3 visar en snittvy av växellådan enligt den första utföringsformen i ett försynkro-niseringsläge. De båda synkroniseringsringarna 36, 41 är försedda med utvändigaspärrtänder 40 som under synkroniseringsförloppet spärrar väXlingsrörelsen till dess attsynkron rotation uppnåtts mellan de med ringhjulet 22 rotationslåsta hylsorna 31, 37och respektive kopplingsring 34, 35. För att erhålla en god synkroniseringsfunktionhos växellådan 2 är företrädesvis den yta hos synkroniseringsringarnas 36, 41 tänder40, vilken vetter mot respektive hylsa 31, 37 och vilken är avsedd att ta emot respekti-ve hylsas 31, 37 bommar 33 vid synkronisering, försedd med en vinkel, s.k. spärrvin-kel, i förhållande till synkroniseringsringarnas 36, 41 rotationsaXel 30, vilken spärrvin-kel skall vara balanserad mot det bromsande moment, som synkroniseringsringarna 36,41 överför på respektive hylsa 31, 37 för att synkront varvtal skall uppnås. Detta inne-bär att nämnda spärrvinkel måste vara utformad så att tänderna på synkroniserings-ringarna 36, 41 anligger på den del av respektive hylsas 31, 37 bommar 33 som är för-sedd med spärrvinkeln och inverkar tillräckligt på hylsorna 31, 37 för att synkrontvarvtal kan erhållas och därefter lösgöras från den del av respektive hylsas 31 bommar33, som är försedd med spärrvinkeln och när respektive hylsa 31, 37 skall gripa in iaktuell kopplingsring 34, 35 när synkront varvtal erhållits. För att säkerställa att syn-kront varvtal uppnås innan den första och andra hylsan 31, 37 tar sig förbi respektivesynkroniseringsring 36, 41 i aXiell riktning får spärrtändema 40 hos respektive synkro- niseringsring 36, 41 inte släppa hylsornas 31, 37 bommar 33 för lätt.Fig. 3 shows a sectional view of the gearbox according to the first embodiment in a presynchronization position. The two synchronizing rings 36, 41 are provided with external locking teeth 40 which during the synchronizing process block the shifting movement until the synchronous rotation has been achieved between the sleeves 31, 37 and the coupling ring 34, 35, respectively, rotated with the ring wheel 22. In order to obtain a good synchronization function, the teeth 40 of the synchronizing rings 36, 41, which face the respective sleeve 31, 37 and which are intended to receive the respective sleeves 31, 37 barriers 33 during synchronization, provided with an angle, so-called locking angle, in relation to the axis of rotation 30 of the synchronizing rings 36, 41, which locking angle must be balanced against the braking torque which the synchronizing rings 36, 41 transmit to the respective sleeve 31, 37 in order to achieve synchronous speed. This means that said locking angle must be designed so that the teeth of the synchronizing rings 36, 41 abut on the part of the respective sleeve 31, 37 bars 33 which is provided with the locking angle and has a sufficient effect on the sleeves 31, 37 for synchronous speed. can be obtained and then detached from the part of the respective sleeve 31 bars 33, which is provided with the locking angle and when the respective sleeve 31, 37 is to engage in the actual coupling ring 34, 35 when synchronous speed has been obtained. To ensure that synchronous speed is reached before the first and second sleeves 31, 37 pass the respective synchronizing ring 36, 41 in the axial direction, the locking teeth 40 of the respective synchronizing ring 36, 41 must not release the sleeves 31, 37 bars 33 too easily.

Hylsoma 31, 37 är, som nämns ovan, var och en försedda med två invändiga, runtom-löpande spår 52. Spärrorganen 50 väsentligen ringformade och anordnade i varderaspår 52 i hylsorna 31, 37. Spärrorganen 50 är sammantryckbara i radiell led. Spärror- ganet 50 är utformat som en öppen, ﬁädrande ring mellan vars fria ändar det i monterat läge för spärrorganet 50 i respektive hylsa 31, 37 finns en lucka. Spärrorganet 50 äranordnat att i viloläge i sitt spår 52 i respektive hylsa 31, 37 vara ﬁädrande fixerat ispåret 52. Spärrorganen 50 är anordnade att med hjälp av bommama 33 på hylsorna31, 37 kunna tryckas ihop i radiell led till ett läge innanför bommarna 33 då respektivehylsa 31, 37 förskjuts axiellt för att bringa aktuell synkroniseringsring 36, 41 i ingreppmed sin kopplingsring 34, 35. Företrädesvis har de runtomlöpande spåren 52 ett djup,som är anpassat till spärrorganets 50 godstj ocklek i radiell riktning. Spärrorganen 50överför axiell kraft från respektive hylsa 31, 37 till aktuell synkroniseringsring 36, 41för att vid växling åstadkomma kontakt mellan friktionsytoma 38, 39 på aktuell syn-kroniseringsring 36, 41 och kopplingsring 34, 35. Därmed kommer en mellan frik-tionsytorna 38, 39 bildad oljefilm att trängas undan och ett initialt moment mellan syn-kroniseringsring 36, 41 och kopplingsring 34, 35 att byggas upp, vilket tvingar syn-kroniseringsringen 36, 41 att med sina spärrtänder 40 inta ett spärrläge framför hylsans 31, 37 bommar 33.The sleeves 31, 37 are, as mentioned above, each provided with two internal, circumferential grooves 52. The locking means 50 are substantially annular and arranged in each groove groove 52 in the sleeves 31, 37. The locking means 50 are compressible in radial direction. The locking member 50 is designed as an open, resilient ring between the free ends of which there is a gap in the mounted position of the locking member 50 in the respective sleeve 31, 37. The locking member 50 is arranged to be resiliently fixed in its groove 52 in the respective sleeve 31, 37 in the groove 52. The locking means 50 are arranged so that by means of the bars 33 on the sleeves 31, 37 they can be compressed radially to a position inside the bars 33 then the respective sleeve. 31, 37 are displaced axially to bring the current synchronizing ring 36, 41 into engagement with their coupling ring 34, 35. Preferably, the circumferential grooves 52 have a depth which is adapted to the material thickness of the locking member 50 in the radial direction. The locking means 50 transmits axial force from the respective sleeve 31, 37 to the current synchronizing ring 36, 41 in order to effect contact between the friction surfaces 38, 39 on the current synchronizing ring 36, 41 and the coupling ring 34, 35 when switching. formed oil film to be displaced and an initial moment between synchronizing ring 36, 41 and coupling ring 34, 35 to be built up, which forces the synchronizing ring 36, 41 to assume a locking position in front of the sleeve 31, 37 with its locking teeth 40.

Av den visade utföringsformen framgår att två synkroniseringsringar 36, 41 är anord-nade i växellådan 2. Det är dock möjligt att anordna ﬂera med varandra samverkande synkroniseringsringar 36, 41 på vardera sidan om ringhjulet 22.It can be seen from the embodiment shown that two synchronizing rings 36, 41 are arranged in the gearbox 2. However, it is possible to arrange synchronizing rings 36, 41 cooperating with each other on each side of the ring wheel 22.

Synkroniseringsringarna 36, 41 är dels begränsat vridbara relativt respektive hylsa 31,37, dels försedda med de utvändiga spärrtänderna 40, som vid växlingsrörelse spärrarhylsornas 31, 37 axiella förskjutning och sammankoppling med aktuell kopplingsring 34, 35 innan synkron rotation har uppnåtts.The synchronizing rings 36, 41 are partly limited to rotate relative to the respective sleeve 31,37, and partly are provided with the external locking teeth 40, which during alternating movement lock the locking sleeves 31, 37 and interconnect with the current coupling ring 34, 35 before synchronous rotation has been achieved.

Fig. 4 visar en snittvy av växellådan 2 enligt den första utföringsformen i ett lågrange-läge. Respektive hylsa 31, 37 är vid sin ände 48 försedd med invändiga kopplingstän-der 70, som är avsedda att samverka med kuggarna 44 på kopplingsringama 34, 35.Kopplingständema 70 och bommarna på respektive hylsa 31, 37 är med fördel, integ-rerade med varandra. I fig. 4 visas hur kopplingständema 70 hos den första hylsan 31ingriper med kuggarna 44 på den första kopplingsringen 34, vilket medför att den föstahylsan 31 och därmed också ringhjulet 22 är vridfast kopplade till växellådshuset 12.Fig. 4 shows a sectional view of the gearbox 2 according to the first embodiment in a low-range position. The respective sleeve 31, 37 is provided at its end 48 with internal coupling teeth 70, which are intended to cooperate with the teeth 44 on the coupling rings 34, 35. The coupling teeth 70 and the booms on the respective sleeve 31, 37 are advantageously integrated with each other. Fig. 4 shows how the coupling teeth 70 of the first sleeve 31 engage with the teeth 44 on the first coupling ring 34, which means that the fixing sleeve 31 and thus also the ring wheel 22 are rotatably coupled to the gearbox housing 12.

Därmed sker en nedväxling genom planetväxeln. 11 Som framgår av figurerna ovan uppvisar synkroniseringsringarna 36, 41 en innerdia- meter, som sammanfaller med eller överstiger ringhjulets 22 innerdiameter. Detta kanåstadkommas nar hylsorna 31, 37 är anordnade utanpå ringhjulet 22, vilka därmed harstörre diameter än ringhjulet 22. En ökad diameter hos synkroniseringsringama 36, 41 medför att en god synkronisering vid växling erhålls.Thus, a downshift takes place through the planetary gear. As can be seen from the figures above, the synchronizing rings 36, 41 have an inner diameter which coincides with or exceeds the inner diameter of the ring wheel 22. This can be achieved when the sleeves 31, 37 are arranged on the outside of the ring wheel 22, which thus have a larger diameter than the ring wheel 22. An increased diameter of the synchronizing rings 36, 41 results in a good synchronization when shifting.

Företrädesvis överstiger antalet bommar 33 på respektive hylsa 31, 37 och på ringhju-let 22 antalet kuggar på ringhjulet 22. Därmed erhålles ett stort antal bestämda låstapositioner mellan synkroniseringsringarna 36, 41 och respektive hylsa 31, 37, vilketmedför att ett stort antal fasetter kommer att bildas på kugghjulens kuggﬂanker. Faset-terna kommer dock att ligga tatt bredvid varandra, så att de tillsammans kommer attupplevas som en huvudsakligen jämn yta hos kuggﬂankerna. Fasettema påvekar därförinte rangeväxellådans 2 funktion och har ingen nämnvärd inverkan på kugghjulens livslängd.Preferably, the number of booms 33 on the respective sleeve 31, 37 and on the ring gear 22 exceeds the number of teeth on the ring wheel 22. Thus a large number of determined locking positions are obtained between the synchronizing rings 36, 41 and the respective sleeve 31, 37, which means that a large number of facets formed on the gear gear ker anchor. However, the facets will be taken next to each other, so that together they will be experienced as a substantially smooth surface of the tooth anchors. The facets therefore do not affect the function of the gearbox 2 and have no appreciable effect on the service life of the gears.

Fig. 5 visar en snittvy av växellådan 2 enligt den första utföringsformen i ett högrange-läge. Den andra hylsan 37 har med hjälp av den andra växlingsgaffeln 45 och det andrakraftorganet 49 förskjutits till högrangeläget där en synkronisering utförts på sammasätt som beskrivits ovan i samband med den första utföringsformen. Samtidigt har denförsta hylsan 31 med hjälp av den första växlingsgaffeln 43 och det första kraftorganet47 förskjutits ur ingrepp med den första kopplingsringen 34.Fig. 5 shows a sectional view of the gearbox 2 according to the first embodiment in a high-range position. The second sleeve 37 has been displaced by means of the second shift fork 45 and the second force member 49 to the high-rank position where a synchronization has been carried out in the same manner as described above in connection with the first embodiment. At the same time, the first sleeve 31 has been displaced out of engagement with the first coupling ring 34 by means of the first shift fork 43 and the first force member 47.

Växellådan 2 fungerar enligt följ ande vid växling från låg- till högrangeläget och skallbeskrivas i samband med figurema 4 och 5. Den första hylsan 31, ringhjulet 22 ochden första synkroniseringsringen 36 är i fig. 4 stillastående medan den andra kopp-lingsringen 35, som är förbunden med den ingående axeln 16 roterar. Således arbetarväxellådan 2 i lågrangeläget, vid vilket en nedväxling i växellådan 2 sker. För att växlatill högrangeläget ska den första hylsan 31 förskjutas av den första växlingsgaffeln 43åt vänster i fig. 4 för att frikopplas från den första kopplingsringen 34. Samtidigt ellerefter en förutbestämd tidsperiod skall den andra hylsan 37 förskjutas av den andra väx- lingsgaffeln 45 i rikting mot den andra synkroniseringsringen 41 för att därmed sam- 12 mankopplas med den roterande andra kopplingsringen 35. Eftersom den andra hylsan37 och ringhjulet 22 är stillastående och den andra kopplingsringen 35 roterar måsteden andra hylsan 37 och ringhjulet 22 bringas att rotera med väsentligen samma varv-tal som den andra kopplingsringen 35 innan sammankopplingen sker mellan den andra hylsan 37 och den andra kopplingsringen 35.The gearbox 2 operates as follows when changing from the low to high range position and will be described in connection with Figures 4 and 5. The first sleeve 31, the ring wheel 22 and the first synchronizing ring 36 are stationary in Fig. 4 while the second coupling ring 35, which is connected to the input shaft 16 rotates. Thus the worker gearbox 2 in the low-range position, at which a downshift in the gearbox 2 takes place. In order to shift to the high-rank position, the first sleeve 31 must be displaced by the first shift fork 43 to the left in Fig. 4 to be disengaged from the first coupling ring 34. Simultaneously or after a predetermined period of time, the second sleeve 37 must be displaced by the second shift fork 45 towards the second synchronizing ring 41 so as to be coupled thereto with the rotating second coupling ring 35. Since the second sleeve 37 and the ring wheel 22 are stationary and the second coupling ring 35, the second sleeve 37 and the ring wheel 22 must be caused to rotate at substantially the same speed as the second coupling ring 35 before the interconnection takes place between the second sleeve 37 and the second coupling ring 35.

När den andra hylsan 37 förskjuts åt vänster i fig. 5 kommer spärrorganet 50 att sam-verka med den andra synkroniseringsringen 4l så att den andra synkroniseringsringen4l förskjuts i riktning mot den andra kopplingsringen 35. Vid den vidare förskjut-ningen av den andra hylsan 37 kommer den andra synkroniseringsringens 4l koniskafriktionsyta 39 att pressas mot den andra kopplingsringens 35 koniska friktionsyta 38,vilket medför att den roterande andra kopplingsringen 35 långsamt börjar dra med sigden andra synkroniseringsringen 4l, som därmed börjar rotera, vilket i sin tur medföratt även den andra hylsan 37 och ringhjulet 22 börjar rotera. Ytterligare förskjutning avden andra hylsan 37 medför att spärrorganet 50 kommer att tryckas ihop radiellt så attluckan mellan dess ändar minskas så att spärrorganets 50 diameter minskar. Därvidkommer spärrorganet 50 att pressas ned vid den andra synkroniseringsringens 36 ände54. Hoptryckningen av spärrorganet 50 åstadkommes av ett mellan de i den andra hyl- san 37 runtomlöpande spåren utformat parti av bommarna.When the second sleeve 37 is displaced to the left in Fig. 5, the locking member 50 will cooperate with the second synchronizing ring 41 so that the second synchronizing ring 41 is displaced in the direction of the second coupling ring 35. Upon the further displacement of the second sleeve 37, the conical friction surface 39 of the second synchronizing ring 41 to be pressed against the conical friction surface 38 of the second coupling ring 35, which causes the rotating second coupling ring 35 to slowly begin to pull with the second synchronizing ring 41, which thereby begins to rotate, which in turn also causes the second sleeve 37 and the ring gear 22 begins to rotate. Further displacement of the second sleeve 37 means that the locking member 50 will be compressed radially so that the gap between its ends is reduced so that the diameter of the locking member 50 decreases. Thereby, the locking member 50 is pressed down at the end 54 of the second synchronizing ring 36. The compression of the locking member 50 is effected by a portion of the booms formed between the circumferential grooves 37 in the second sleeve 37.

När den andra hylsan 37 förskjuts aXiellt åt vänster i fig. 5 förhindras ringhjulet 22 attförskjutas aXiellt med hjälp av det enligt den första utföringsforrnen anordnade axial- stoppet 56.When the second sleeve 37 is displaced axially to the left in Fig. 5, the ring wheel 22 is prevented from being displaced axially by means of the axial stop 56 arranged according to the first embodiment.

De på den andra synkroniseringsringen 4l utvändiga spärrtänderna 40 spärrar väx-lingsrörelsen till dess att synkron rotation uppnåtts mellan den andra hylsan 37 och denandra kopplingsringen 35, varefter kopplingständema 70 på den andra hylsan 37 viduppnådd synkronisering kan föras in mellan kuggama 44 på den andra kopplingsringen35, så att den andra hylsan 37, den andra synkroniseringsringen 4l och den andrakopplingsringen 35 hamnar i det läge som visas i fig. 5. Vid inkopplingen av högrangeläget som beskrivs ovan kommer den andra hylsan 37, ringhjulet 22, den 13 andra synkroniseringsringen 41 och den andra kopplingsringen 36 att rotera som en sammankopplad enhet.The locking teeth 40 external to the second synchronizing ring 41 block the shifting movement until synchronous rotation is achieved between the second sleeve 37 and the second coupling ring 35, after which the coupling teeth 70 on the second sleeve 37 when synchronization is achieved can be inserted between the teeth 44 on the second coupling ring 35. so that the second sleeve 37, the second synchronizing ring 41 and the second coupling ring 35 end up in the position shown in Fig. 5. When engaging the high-rank position described above, the second sleeve 37, the ring wheel 22, the second synchronizing ring 41 and the second the coupling ring 36 to rotate as an interconnected unit.

Växlingsförloppet på lågrangesidan sker på motsvarande sätt, men skiljer sig genomatt den första hylsan 31 och ringhjulet 22 med hjälp av den första synkroniseringsring-en 36 skall bromsas från ett roterande till ett stillastående tillstånd.The changeover process on the low-range side takes place in a corresponding manner, but differs in that the first sleeve 31 and the ring wheel 22 by means of the first synchronizing ring 36 are to be braked from a rotating to a stationary state.

Fig. 6 visar en snittvy av växellådan enligt en andra utföringsform i ett neutralläge. Detsom skiljer den andra utföringsformen från den första utföringsformen är att bommama33, 37 på hylsoma 31, 37 och på ringhjulet 22 utbreder i en vinkel i förhållande tillrotationsaxeln. Kuggama hos solhjulet 18, planethjulen 24 och ringhjulet 22 är enligtden andra utföringsformen snedskurna, det vill saga de har en vinkel i förhållande tillden för solhjulet 18, planethjulshållaren 20 och ringhjulet 22 gemensamma rotations-axeln 30. Genom att skara kuggarna snett erhålls en reaktionskraft från de i planetväx-eln 14 ingående kugghjulen i rotationsaxelns riktning. Reaktionskraftens riktning ärberoende av i vilken riktning kuggarna i planetväxeln 14 är snedskuma. Därmed kanrektionskraftema verka bakåt eller framåt i rotationsaxelns 30 utbredning. Motsvaran-de särdrag hos den andra utföringsformen anges med motsvarande hänvisningssiffrorsom förekommer hos den första utföringsformen. När bommama 33, 25 på hylsorna31, 37 och på ringhjulet 22 utbreder i en vinkel i förhållande till rotationsaxeln upp-kommer en på ringhjulet 22 axiellt verkande kraft, som medför att ringhjulet 22 fixeras axiellt av hylsoma 31, 37.Fig. 6 shows a sectional view of the gearbox according to a second embodiment in a neutral position. What distinguishes the second embodiment from the first embodiment is that the booms 33, 37 on the sleeves 31, 37 and on the ring wheel 22 extend at an angle relative to the axis of rotation. According to the second embodiment, the teeth of the sun gear 18, the planet gears 24 and the ring gear 22 are obliquely cut, i.e. they have an angle relative to the axis of rotation 30 of the sun gear 18, the planet gear holder 20 and the ring gear 22. By cutting the teeth obliquely, a reaction force is obtained from the gears included in the planetary gear 14 in the direction of the axis of rotation. The direction of the reaction force depends on the direction in which the teeth in the planetary gear 14 are inclined. Thus, the resilience forces can act backwards or forwards in the extension of the axis of rotation 30. The corresponding features of the second embodiment are indicated by the corresponding reference numerals which occur in the first embodiment. When the bars 33, 25 on the sleeves 31, 37 and on the ring wheel 22 extend at an angle relative to the axis of rotation, a force acting axially on the ring wheel 22 arises, which causes the ring wheel 22 to be fixed axially by the sleeves 31, 37.

Hylsorna 31, 37 kan medelst växlingsgafﬂarna 43, 45 förskjutas till ett neutrallägemellan de båda kopplingsringarna 34, 35, vilket medför att det är möjligt att vid stilla-stående fordon 1 uttaga kraft från fordonets 1 förbränningsmotor 4 via huvudväxellå-dan 6. I neutralläget ingriper hylsoma 31, 37 inte med någon av kopplingsringarna 34,35, vilket medför att inget moment överförs genom växellådan 2. Detta medför fordo-net 1 blir stillastående trots att moment överförs från förbränningsmotorn 4 till huvud-växellådan 6. Genom att anordna ett på huvudväxellådan 6 inte visat kraftuttag kan enfrån fordonet 1 fristående komponent, såsom en kompressor drivas. Motsvarande neu- tralläge kan inställas hos växellådan 2 enligt den ovan visade första utföringsformen. 14 De vridmoment som under ett växlingsförlopp påverkar de båda synkroniseringsring-arna 36, 41 är riktade åt samma håll vid en viss rotationsriktning på den ingående axeln30, t.ex. vid körning framåt då den ingående axeln 30 har en bestämd rotationsriktning.Vid backning av fordonet 1 kommer rotationsriktningen på den ingående axeln 30 attomkastas, med påföljd att även det på synkroniseringsringarna 36, 41 verkande vrid-momentet ändrar riktning. För att underlätta synkroniserad växling vid både kömingframåt och bakåt är det önskvärt att spärrtändema 40 på synkroniseringsringama 36, 41har ändamålsenlig form, d.v.s. har sådan form att synkroniseringsringarna 36, 41 viduppnådd synkronisering kan vridas till ett läge som tillåter växeliläggning genom full-bordad axiell rörelse för respektive hylsa 31, 37. Denna utformning kan välj as alltefter behov och önskemål.The sleeves 31, 37 can be displaced by means of the gear gears 43, 45 to a neutral position between the two coupling rings 34, 35, which means that in the case of a stationary vehicle 1 it is possible to draw power from the internal combustion engine 4 of the vehicle 1 via the main gearbox. sleeves 31, 37 not with any of the clutch rings 34,35, which means that no torque is transmitted through the gearbox 2. This causes the vehicle 1 to become stationary even though torque is transmitted from the internal combustion engine 4 to the main gearbox 6. By arranging one on the main gearbox 6, such as a compressor, such as a compressor, can be driven independently of the vehicle 1. The corresponding neutral position can be set in the gearbox 2 according to the first embodiment shown above. The torques which during a changeover process act on the two synchronizing rings 36, 41 are directed in the same direction at a certain direction of rotation on the input shaft 30, e.g. When driving forward when the input shaft 30 has a certain direction of rotation. When reversing the vehicle 1, the direction of rotation of the input shaft 30 will be reversed, with the consequence that the torque acting on the synchronizing rings 36, 41 also changes direction. In order to facilitate synchronized shifting at both forward and reverse travel, it is desirable that the locking teeth 40 on the synchronizing rings 36, 41 have an appropriate shape, i.e. has such a shape that the synchronizing rings 36, 41 when the synchronization is achieved can be rotated to a position which allows shifting by completed axial movement of the respective sleeve 31, 37. This design can be chosen according to needs and wishes.

Den ovan beskrivna växellådan 2 är fördelaktig ur tillverknings- och monteringssyn-punkt, då erforderlig bearbetning av ingående delar är enkel och dessutom antalet in-gående delar är litet. Utformningen är vidare sådan att utrymmesbehovet i såväl axiellsom radiell led är ringa. Den beskrivna växellådan 2 kan användas även i andra sam-manhang än vad som har beskrivits ovan. Sålunda ar det t.ex. möjligt att utnyttja denvid hydrauliska automatväxellådor där ett ﬂertal växellådor med planetväxlar sam-mankopplas med varandra. Uppfinningen kan vidare utnyttjas vid den typ av synkroni-seringsanordningar där ett flertal synkroniseringsringar är anordnade på ömse sidor om planetväxeln.The gearbox 2 described above is advantageous from the point of view of manufacture and assembly, as the required machining of the components is simple and in addition the number of components is small. The design is further such that the need for space in both axial and radial joints is small. The described gearbox 2 can also be used in other contexts than those described above. Thus it is e.g. It is possible to use hydraulic automatic gearboxes in which a number of gearboxes with planetary gears are interconnected. The invention can further be used in the type of synchronizing devices where a plurality of synchronizing rings are arranged on either side of the planetary gear.

Angivna komponenter och särdrag som anges ovan kan inom ramen för uppfinningen kombineras mellan olika angivna utföringsformer.The stated components and features stated above can be combined within the scope of the invention between different specified embodiments.

Claims

A gearbox for vehicles, comprising a planetary gear (14) with a ring gear (22), which is provided on the inner surface with teeth; two first and second coupling rings (34, 35) located on opposite sides of the planetary gear (14); and at least one first and second synchronizing ring (36, 41), of which there is at least one synchronizing ring (36, 41) intermediate respective coupling ring (34, 35) and the planetary gear (14), characterized in that a first and a second axially displaceable sleeve (31, 37) are arranged on the ring wheel (22), which sleeves (31, 37) are axially displaceable relative to each other and can alternatively be connected to the coupling rings (34, 35) for different gear positions.

Gearbox according to Claim 1, characterized in that the synchronizing rings (36) are limited in rotation relative to the sleeves (31, 37) and have external locking teeth (40), which in the case of shifting movement block the axial displacement and coupling of the sleeve (31, 37) with current clutch ring (34, 35) before synchronous rotation has been achieved.

Gearbox according to one of the preceding claims, characterized in that the respective sleeve (31, 37) on an inner surface is provided with booms (33), which co-operate with corresponding booms (25) arranged on an outer periphery of the ring wheel (22). to form an axially displaceable spline joint.

Gearbox according to Claim 3, characterized in that the booms (33, 25) on the respective sleeve (31, 37) and on the ring wheel (22) extend at an oblique angle relative to the sleeves (31, 37) and the ring wheel (22). ) axes of rotation.

Gearbox according to Claim 3, characterized in that the booms (33, 25) on the respective sleeve (31, 37) and on the ring wheel (22) extend parallel to the axes of rotation of the sleeves (31, 37) and the ring wheel (22).

Gearbox according to Claim 5, characterized in that an axial stop (56) mounted on the sun gear (18) abuts and is connected to the ring wheel (22), which axial stop (56) prevents the ring wheel (22) from displacing axially. 16

Gearbox according to one of Claims 3 to 5, characterized in that the number of booms (33, 25) on the respective sleeve (31) and on the ring gear (22) exceeds the number of teeth on the ring gear (22).

Gearbox according to one of the preceding claims, characterized in that the respective sleeve (31, 37) has a lower mass than the mass of the ring wheel (22).

Gearbox according to one of the preceding claims, characterized in that the synchronizing rings (36, 41) have an inner diameter which coincides with or exceeds the inner diameter of the ring wheel (22).

Gearbox according to one of the preceding claims, characterized in that the respective sleeve (31, 37) has two internal, circumferential grooves (52), a substantially annular locking member (50), which is compressible in the radial direction, being arranged to move between respective sleeve (31) circumferential grooves (52) when displacing the sleeves (31,37).

Gearbox according to claim 10, characterized in that each locking member (50) is formed as an open, resilient ring (50) between the free ends of which in the mounted position the locking member (50) in the respective sleeve (31, 37) is a door, and that the resilient rings (50) are arranged to be resiliently fixed in the groove (31, 37) in their groove (52) in the respective sleeve (31, 37).

Gearbox according to claims 11 and 3, characterized in that the resilient rings (50) are arranged so that by means of the bars (33) on the respective sleeve (31, 37) it is possible to compress the radial joint when the sleeves (31, 37) are displaced axially to bring current synchronizing ring (36, 41) in abutment with its coupling ring (34, 36).

Gearbox according to one of the preceding claims, characterized in that the planetary gear (14) comprises a sun gear (18) connected to an input shaft (16), a planetary gear holder (20) connected to an output shaft (26); and at least one planet gear (24) mounted on the planet gear holder (20).

Gearbox according to claim 14, characterized in that the first clutch ring (34) is connected to a gearbox housing (12) arranged around the gearbox (2) and the second clutch ring (35) is connected to the sun gear (18).

Vehicle, characterized in that it comprises a gearbox (2) according to any one of claims 1-14.