SE507366C2 - Motorfordonsväxellåda med synkronisering - Google Patents

Description

Un 10 507 566 IQ Detta uppnås enligt uppfiririingen genom att åtminstone det ena synkroniserings- kugghjulet är samordnat med kopplingsorgan, som medger överföring av högre moment till sin mellanaxel än vad som erfordras för nämnda varvtalsanpassning.

Uppñnnjngen bygger på idén att förstärka inkopplingskraften och momentöver- föringskapaciteten hos åtminstone det ena synkroniseringskugghjulet, så att kugg- hjulet inte bara kan utnyttjas för att acccelerera en i allt väsentligt obelastad mellan- axel under synkroniseringsfasen utan även kan utnyttjas för att överföra drivrnornent.

Rent praktiskt uppnås detta vid den inledningsvis beskrivna kända växellådan, som har mycket smala endast för synkroníseringsmomentet dimensionerade synkronise- ringskugghjul, genom att kugghjulet breddas och exempelvis förses med kopplings- organ som ger ett formbundet i stället för enbart firiktionsbundet ingrepp. På detta sätt är det möjligt att åstadkomma ett extra växelsteg, t ex en överväxel med lägre utväxling än högsta växeln hos den kända växellådan.

Uppfmningen beskrivs närmare med hänvisning till på bifogade ritning visade utföringsexempel, där figuren visar ett längdsnitt genom en växellåda med sju färd- växlar samt överväxel och backvixlar.

I ñguren beteclmar 1 ett motorsvänghjul, som via en generellt med 2 betecknad flerskivig våtlamellkoppling driver en växellåda 3 enligt uppfinningen. Kopplingen 2 är en dubbelkoppling av i och för sig känt slag och behöver därför inte beskrivas närmare. Den i figuren sett vänstra kopplingsenheten 4 är via ett hylselement 5 kopplad till en första ingående axel 6 i växellådan, medan den högra kopplingsen- heten 7 via ett hylselement 8 är kopplad till en andra ingående axel 9 i form av en med den första axeln 6 koncentriskt lagrad hålaxel. De bägge kopplingsenheterna kan på känt sätt växelvis kopplas in resp frikopplas för att växelvis driva de ingående axlama 6 resp 9. Den visade vätlamellkopplingen kan ersättas av en dubbelkoppling av torrlamelltyp.

Un 10 ; 507 366 b) Den första ingående axeln 6 är utformad med en kuggbana 10, som står i ingrepp med ett kugghjul 11, vilket är fast anordnat på en första mellanaxel 12. Den andra ingående axeln 9 är utformad med en kuggbana 13, som står i ingrepp med ett kugghjul 14, vilket är fast anordnat på en andra mellanaxel 15. Kuggbanan 13 är större än banan 10, vilket betyder att den andra mellanaxeln 15 roterar fortare än den första vid samma ingångsvarv på resp ingående axel.

Mellanaxlarna 12 och 15 uppbär varsitt par fritt roterbart lagrade kugghjul 16, 17 resp 18, 19, av vilka kugghjulen 16, 18 gemensamt står i ingrepp med ett på en utgående axel 20 fast anordnat kugghjul 21, medan kugghjulen 17, 19 står i ingrepp med ett kugghjul 22 på den utgående axeln, vilket är roterbart lagrat och låsbart på axeln med hjälp av en kopplingshylsa 27. Axlama är anordnade i V-form för att göra det möjligt att med ett extra kugghjul 23 på mellanaxeln 15, vilket kugghjul ingriper med kugghjulet 11 på mellanaxeln 12, vända endera mellanaxelns rotations- riktning för hackning. Det är även möjligt att vända resp mellanaxels rotationsrikt- ning medelst ett på en separat axel i huset lagrat kugghjul, som står i ingrepp med kuggbanorna 10 och 23. Detta ger friare val av V-form och utväxlingar och medger även att axlarna läggs i samma plan. Kugghjulen 16, 17, 18, 19 och 23 är låsbara på sina axlar med hjälp av axiellt förskjutbara kopplingshylsor 24, 25 och 26. Ett på den utgående axeln 20 fritt roterbart kugghjul 40 ingriper med en direkt i mellan- axeln 15 bearbetad kuggbana 41 och är låsbar på axeln 20 medelst en kopplingshylsa 42. Genom att bearbeta kuggbanan 41 direkt i mellanaxeln 15 och anordna kugg- hjulet 40 låsbart på utgående axeln elimineras behovet av nållager på mellanaxel- kugghjulet, vilket medför att detta kan utföras med mycket liten diameter, vilket i sin tur ger stort utväxlingssteg från mellanaxel till utgående axel. Med hjälp av kopplingshylsan 27 kan ingående axeln 6 och utgående axeln 20 låsas samman för direktväxel. Samtliga dessa kopplingar saknar individuella, konventionella synkroni- seringsanordningar.

Un 10 507 366 Den första mellanaxeln 12 är i stället samordnad med en generellt med 30 betecknad centralsynkroniseringsanordning. Denna innefattar ett par på en förlängning 31 av mellanaxeln 12 fritt roterbart lagrade kugghjul 32, 33 och en mellanliggande kopp- lingslamellskiva 34, vilken via axiella spår och bommar är axiellt förskjutbar men ovridbar relativt axeln 12. Lamellskivan är förbunden med inte närmare visade, syn- kroniseringen reglerande manöverorgan. Synkroniseríngskugghjulen 32, 33 är på sina mot skivan 34 vända sidor utformade med friktionsytor 37, 38. Det vänstra hjulet 32 ingriper med en kuggkrans 39 på den andra ingående axeln 9. Kuggkransen 39 har mindre diameter än kuggkransen 10 på den första ingående axeln. Det högra syn- kroniseringskugghjulet 33 ingriper med kuggbanan 13 på den andra ingående axeln och här har man företrädesvis en skillnad på en eller ett par kuggar mellan synkroni- seringskugghjulet 33 och det drivna kugghjulet 14 på den andra mellanaxeln.

I figuren visas växellådan i neutralläget med bägge kopplingsenheterna 4 och 7 fri- kopplade. Om exempelvis tvåans växel skall iläggas sker detta genom att förskjuta kopplingshylsan 42 åt höger, varvid kugghjulet 40 låses på utgående axeln 20. Här- efter inkopplas kopplingsenheten 7, medan kopplingsenheten 4 bibehålls frikopplad.

När treans växel skall iläggas, vilket sker genom att kugghjulet 17 låses på mellan- axeln 12 med hjälp av kopplingshylsan 24, måste axelns 12 varvtal anpassas till axelns 15 varvtal. Detta sker genom att synkroniseringsanordningens 30 kopplings- skiva 34 skjuts åt vänster mot kugghjulet 32, som härvid låses på axeln 12.

Efter det beskrivna förloppet, som kan benämnas försynkroniseringen och som inne- bär förval av treans växel under körning på tvåans växel, sker den egentliga väx- lingen genom att kopplingsenheten 7 frikopplas och kopplingsenheten 4 slås till.

Försynkroniseringen svarar för ungefär halva synkroniseringsarbetet och eftersom den sker under normal köming kan den ske relativt långsamt, vilket är en fördel ur dimensioneringssynpunkt.

KJI 10 q- _23 507 366 Vid förval av fyrans växel, vilket sker genom att kugghjulet 19 låses på mellanaxeln 15, måste axelns 15 varvtal anpassas till axelns 12 varvtal, eftersom kugghjulet 19 roterar med samma varvtal som kugghjulet 17, om de två kugghjulen har samma kuggtal. Detta sker genom att kopplingsskivan 34 skjuts åt höger mot kugghjulet 33, som då låses på axeln 12 och via kuggbanan 13 och kugghjulet 14 driver axeln 15.

Genom att som ovan nämnts se till att axeln 15 och kugghjulet 18 har en mindre hastighetsskillnad kan kopplingshylsan 25 skjutas i ingrepp med kugghjulet 18 utan risk för att resp kopplings tänder hamnar i sådant läge att växlingen blockeras.

Vid förval av femmans växel skall mellanaxelns 12 varvtal andras till i huvudsak kugghjulets 16 varvtal, dvs ett varvtal lägre än mellanaxelns 15 varvtal. Detta sker genom att synkroniseringskopplingen 34 förs åt vänster i figuren för inkoppling av synkroniseringskugghjulet 32, varefter själva växlingen sker genom att kopplings- enheten 7 frikopplas och kopplingsenheten 4 slås till. Fortsatt växling uppåt till sexans och sjuans växel går till på motsvarande sätt genom att synkroniseringskugg- 'V hjulen 32, 33 växelvis låses på mellanaxeln 12.

Vid hackning låses kugghjulet 23 med hjälp av kopplingshylsan 26. I beroende av vilken av kopplingama 4, 7 som slås till kan nu antingen mellanaxelns 12 eller mellanaxelns 15 rotationsriktning vändas, varvid sammanlagt fem backväxlar erhålls genom att låsa ettdera av kugghjulen 16, 17, 19, 18, 40. Genom direktkoppling medelst kopplingshylsan 27 kan en sjätte backväxel erhållas.

Ovan har beskrivits synkroniseringskugghjulens 32, 33 synkroniseringsftinlnion, då de låses vid mellanaxeln 12 med hjälp av kopplingslamellen 34. För att även kunna utnyttja synkroniseringskugghjulet 33 för momentöverföring är det breddat i förhål- lande till kugghjulet 32 och samordnat med en kopplingsanordning 60, som ger ett formbundet ingrepp. Kopplingsanordningen 60 innefattar ett med mellanaxeln 12 fast förbundet nav 61 med utvändiga spår och bommar 62, som ingriper med motsvaran- Un 10 507 566 de invändiga spår och bommar på en kopplingshylsa 63. Kugghjulet 33 är utformat med en krans med spår och bommar 64.

När moment skall överföras via synkroniseringskugghjulet 33 låses kugghjulet på axeln genom att kopplingshylsan 63 förskjuts axiellt, så att dess spår och bommar kommer i ingrepp med kugghjulets 33 spår och bommar 64. Momentet överförs nu såsom indikeras med den punkt-streckade linjen i figuren, varvid ett växelsteg er- hålls, en överväxel, som ger högre varvtal på den utgående axeln 20 än på den in- gående axeln 6.

Inom ramen för uppfinningen kan man tänka sig att i stället för en kopplíngsanord- ning 60 med kopplingständer utnyttja en friktionskoppling, som kan överföra större moment än syrikroníseringskopplingen 30. Denna friktionskoppling kan exempelvis vara en flerskivig lamellkoppling, vilken även kan överta funktionen hos synkroni- serinflsko linsen.

O v

Claims (6)

Ut 10 ,_i (Ji 507 366 Paten tkrav

1. Motorfordonsväxellåda, innefattande två koncentriskt anordnade växelvis drivbara första och andra ingående axlar, första och andra mellanaxlar, av den första ingående axeln och den första mellanaxeln uppburna primärkugghjul, som íngriper med var- andra för överföring av moment fiån den första ingående axeln till den första mellanaxeln, av den andra ingående axeln och den andra mellanaxeln uppburna primärkugghjul, som ingriper med varandra för överföring av moment från den andra ingående axeln till den andra mellanaxeln, en utgående axel, av mellanaxlama och den utgående axeln uppburna kugghjul, vilka ingriper med varandra parvis för över~ föring av moment från endera mellanaxeln till den utgående axeln och av vilka minst ett kugghjul i varje par är ett frikopplingsbart löphjul, samt synkroniseringsorgan, som omfattar dels ett par på den ena mellanaxeln roterbart lagrade synkroniserings- kugghjul, vilka står i drivingrepp med kuggkransar på den ena ingående axeln, och dels fiiktionsorgan, medelst vilka drivförbindelse mellan ettdera synkroniserings- kugghjulet och axeln kan upprättas för att anpassa varvtalet hos den mellanaxel, som är drivbart kopplad till den för tillfället odrivna ingående axeln, till ett av vald växel bestämt varvtal, kännetecknar! av att åtminstone det ena synkroniseringskugghjulet (33) är samordnat med kopplingsorgan (60), som medger överföring av högre moment till sin mellanaxel (12) än vad som erfordras för nämnda varvtalsanpassning.

Växellåda enligt krav 1, kännetecknad av att det ena synkroniseringskugghjulet (33) är samordnat med ett separat kopplingsorgan (60), som medger överföring av högre moment till sin mellanaxel (12) än friktionsorganen (34).

3. Växellåda enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att det med kopplingsorganen (60) samordnade synkroniseringskugghjulet (33) ingriper med en på den ena in- gående axeln (9) anordnad kuggkrans (13), och att utväxlingen mellan dessa är mindre än utväxlingen mellan den andra ingående axelns (6) primärkugghjul (10) och det med detta ingripande primärkugghjulet (11) på mellanaxeln (12). Ut 10 507 566

4. Växellåda enligt krav 3, kännetecknad av att det med kopplingsorganen (60) samordnade synkroniseringskugghjulet (33) ingriper med en på den ena ingående axeln (9) anordnad kuggkrans (13), vilken har större diameter än den andra ingående axelns (6) primärkugghjul (10). .

Växellåda enligt något av kraven 2-4, kännetecknad av att det med kopplings- Ut organen (60) samordnade synkroniseríngskugghjulet (33) har en kuggkrans med större axiell utbredning än det andra synkroniseringskugghjulets (32) kuggkrans.

6. Växellåda enligt något av kraven 1-5, kännetecknad av att kopplingsorganen (60) innefattar ett med tillhörande mellanaxel vridfast förbundet kopplingsnav (61), som ovridbart men axiellt förskjutbart uppbär en kopplingshylsa (63) med invändiga kopplingständer (62), som vid förskjutning av kopplingshylsan i en riktning är inför- bara i ingrepp med motsvarande kopplingständer (64) på synkroniseringskugghjulet (33) för låsning av detta på mellanaxeln (12).