SE526265C2 - Anordning för servounderstödd växling samt användning därav - Google Patents

Description

25 30 35 526 265 2 Vid en anordning av detta slag kan växling ske genom förande av växelspaken åt motsatta håll för vridning av växlingsaxeln åt motsatta håll utifrån nämnda friläge. För att åstadkomma den växlingsrörelseunderstödjande verkan av servoinråttningen vid växling åt båda hàllen utifrån friläget krävs speciell anpassning av servoinrättningen.

DE 3339591 A1 beskriver en anordning av inledningsvis nämnt slag. Hos denna anordning är växelspaken och växlingsaxeln vridstyvt förbundna med varandra redan i nämnda friläge, så att växlingsaxeln vrids direkt när växelspaken förflyttas bort från friläget. Växelspakens rörelse påverkar en bladfjäder som vid förflyttande av växelspaken nämnda sträcka från friläget kopplar in servoinrättningen genom att åstadkomma kontakt till ett kon- taktorgan för inkopplande av en tryckmediumkälla. Bladfjädern kontakterar ett av två nämnda kontaktorgan i beroende av åt vil- ket håll växelspaken förs från friläget. Ventilen styrs därvid att via tryckmediumkällan påverka ett med respektive riktning sam- ordnat kraftorgan. En sådan ventil är både komplicerad och kost- sam, samtidigt som den är förhållandevis känslig, vilket innebär risk för fallisimang och/eller överdrivet krav på underhåll.

SAMMANFATTNlNGgAV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en an- ordning av inledningsvis definierat slag, vilken råder bot på de olägenheter som den beskrivna tidigare anordningen uppvisar.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom att förse servoin- rättningen med två nämnda ventiler, en anordnad att öppnas för växlingsunderstödjande påverkan via ett nämnt kraftorgan vid vridning av växlingsaxeln via växelspaken åt ett håll från friläget och en för sådan påverkan vid vridning av växlingsaxeln via väx- elspaken åt motsatt håll, och genom att anordna ett förband mellan växelspaken och växlingsaxeln utformat att tillåta en rö- relse av växelspaken med nämnda sträcka åt varje håll från frilä- 10 15 20 25 30 35 526 265 get innan det vridfast låser växelspaken relativt växlingsaxeln och att tillförsäkra att efter denna rörelse på avstånd från friläget respektive ventil öppnas.

Genom att på det uppfinningsenliga sättet åstadkomma det s.k. ”servoglappet” genom ett nämnt förband mellan växelspaken och växlingsaxeln kan två enkla och robusta standardventiler, som finns som s.k. ”hyllvara” hos leverantörer användas i servoinrätt- ningen. Därmed blir servoinrättningen såväl enklare och billigare som mera tillförlitlig än hos tidigare kända anordningar av detta slag.

Enligt en utföringsform av uppfinningen innefattar nämnda för- band en del som är å ena sidan stelt förbunden med växelspaken och à andra sidan kulledsartat förbunden med växlingsaxeln för att tillåta en snedställande rörelse av denna del relativt växlings- axeln vid förande av växelspaken ur nämnda friläge för att efter förflyttning av växelspaken med nämnda sträcka påverka den ventil som är förknippad med den àsyftade vridrlktningen hos växlingsaxeln. Genom anordnande av en sådan del i förbandet kan på enkelt och tillförlitligt sätt det eftersträvade s.k. ”servo- glappet” åstadkommas i båda riktningarna, så att respektive ven- til kan säkert påverkas och tillförsäkra understödjande av väx- lingsrörelsen. Det blir även enkelt att tillse att servoinrättningens påverkan försvinner vid ett upphörande av den manuella föringen av växelspaken, då det enkelt kan arrangeras så att delen i ett sådant fån återgår till ett neutralt vilolåge.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är nämnda del en växlingsaxeln i friläget väsentligen koncentriskt omgivande hylsa med större innerdiameter än växlingsaxelns ytterdiameter och förbunden med växlingsaxeln genom nämnda kulledsartade för- bindelse, och hylsan är anordnad att vid förflyttande av växel- spaken från nämnda friläge utföra en relativt växlingsaxeln sned- ställande rörelse innan den via den kulledsartade förbindelsen överför därpå anbringad kraft på växlingsaxeln. Genom använ- dande av en sådan hylsa låter sig den uppfinningsenliga anord- 10 15 20 25 30 35 526 265 4 ningen med påverkan av två olika ventiler vid rörelse av en väx- elspak utifrån ett friläge med en nämnd viss sträcka enkelt reali- seras.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är den kulledsartade för- bindelsen bildad genom ett i förhållande till hylsans längd kort splineförband mellan hylsan och växlingsaxeln. Ett sådant kort splineförband, som vid en motorvåxellåda hos exempelvis en lastbil kan ha längden av i storleksordningen 2-10 mm, fungerar likt en kulled vad gäller möjlighet till snedstållning av hylsan re- lativt växlingsaxeln, och det förmår samtidigt vridfast låsa växel- spaken relativt växlingsaxeln när växelspaken förflyttats nämnda sträcka från friläget.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är växlingsaxeln ihålig, och hylsan är vid en ände fast förbunden med en stång som i hylsans längdriktning skjuter in i växlingsaxeln från en ände av den senare. Stången kan hjälpa till att hålla hylsan på plats relativt växlingsaxeln, men framför allt kan det genom detta arrangemang uppnås att det blir ett lämpligt motstånd i växelspa- ken vid manuell föring av denna för växelbyte genom att tjockle- ken på stången avpassas efter tvärledsdimensionerna hos väx- lingsaxelns hålrum för att ge en förare av fordonet en bekväm spakkänsla vid växelbyte.

Enligt en annanutföringsform av uppfinningen uppvisar de båda ventilerna varšitt rörligt ventilorgan anordnade att definiera ett mellanrum för mottagande av nämnda del mellan sig, och mellan- rummet är dimensionerat så att respektive ventilorgan är anord- nat att på ringa avstånd från delen i växelspakens friläge. Detta innebär att vid ett snedstållande av delen åt ett håll kommer det ena rörliga ventilorganet att påverkas och därmed ifrågavarande ventil att öppnas, varvid förhållandena är desamma för det andra rörliga ventilorganet vid rörelse i motsatt riktning. 0 o o Q oc I c Q Q oo o non o 10 15 20 25 30 35 526 2s5 5 Enligt en utföringsform av uppfinningen är den i anordningen in- gående tryckmediumkällan en tryckluftkälla. Även om detta är lämpligt är annat tryckmedium, såsom hydraulfluidum, tänkbart.

Uppfinningen avser även en användning av en anordning enligt ovan för servounderstödd växling hos en manuell motorväxellåda i ett motorfordon, i synnerhet i ett tungt fordon, såsom en lastbil eller buss. Vad en sådan användning innebär och vilka fördelar som är förknippade därmed framgår av beskrivningen ovan av de olika utföringsformerna av den uppfinningsenliga anordningen.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Här nedan beskrivs en såsom exempel anförd utföringsform av uppfinningen under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig 1 är en delvis skuren vy i riktningen av växlingsaxeln hos en anordning enligt en utföringsform av uppfinningen i ett friläge, Fig 2 är en delvis skuren sidovy av anordningen enligt fig 1 vri- den 90° i förhållande till fig 1, med ett splineförband mellan en hylsa och växlingsaxeln förstorat visat, Fig 3 är en fig 1 motsvarande vy av anordningen med växelspa- ken förflyttad en, nämnd sträcka från friläget, Fig 4 är en delvis skuren vy ovanifrån av anordningen i läget en- ligt fig 4, och Fig 5 är en mycket förenklad funktionsvy illustrerande den princi- piella funktionen hos den uppfinningsenliga anordningen. 10 15 20 25 30 35 526 265 6 DETALJERAD BESKRIVNING AV EN UTFÖRINGSFORM AV UPPFINNINGEN I fig 1 illustreras en anordning för servounderstödd växling hos _ en manuell motorväxellåda för motorfordon enligt en utförings- form av uppfinningen. Det hänvisas samtidigt till fig 2. Anord- ningen innefattar en växlingsaxel 1 anordnad att vridas för åstadkommande av ett växelbyte. En växelspak 2 är stelt förbun- den med en hylsa 3, som har en större innerdiameter än ytter- diametern hos växlingsaxeln 1 och i ett friläge är koncentriskt anordnad relativt och under mottagande av växlingsaxeln. Växel- spaken 2 är utformad att vid manuell föring bort från det i fig 1 visade friläget påverka växlingsaxeln' för att vrida sig för växling.

Därvid kan det, såsom nämnts, vara en annan spak, handtag el- ler dylikt som fordonets förare fattar och förflyttar för att via en koppling däremellan och växelspaken förflytta växelspaken.

Ett förband är anordnat mellan hylsan 3 och växlingsaxeln 2 för att möjliggöra överförande av moment mellan växelspaken 2 och växlingsaxeln 1 via hylsan 3. Detta förband är bildat av ett kort s.k. splineförband 4, vilket sträcker sig över en i förhållande till hylsans längd kort sträcka, exempelvis i storleksordningen av 2- 10 mm, och vilket etablerar en kulledsartad förbindning mellan hylsan 3 och växlingsaxeln 1. växlingsaxeln 1fi__,-är ihålig, och hylsan 3 är vid en ände fast för- bunden med en stång 5 som i hylsans längdriktning skjuter in i växlingsaxeln från en ände av den senare. Stången håller hylsan centrerad till växlingsaxeln och håller samtidigt hylsan på plats axiellt. Tjockleken på stången 5 är företrädesvis avpassad efter tvärledsdimensionerna hos växlingsaxelns hålrum för att ge en förare av fordonet en bekväm spakkänsla vid manuellt manövre- rande av växelspaken i och för växling. Därvid kommer mot- ståndskraften vid växlingen att öka vid ökande av tjockleken hos stången 5.

Q I O O Il I u o o 1 I o ons a 10 15 20 25 30 35 526 2ss 7 Anordningen uppvisar vidare två ventiler 6, 7 av standardtyp av- sedda att i friläget enligt fig 1 hålla en förbindelse mellan en tryckmediumkälla och ett kraftorgan, såsom en servocylinder, av- sett att understödja en växlingsrörelse hos växlingsaxeln stängd.

De båda ventilerna uppvisar varsitt rörligt ventiiorgan eller s.k. plunger 8, 9 anordnade att definiera ett mellanrum för motta- gande av hylsan _3 mellan sig. Detta mellanrum är dimensionerat så att respektive ventiiorgan är anordnat på ringa avstånd från hylsan i växelspakens friläge, såsom i storleksordningen 1 mm.

Funktionen hos den uppfinningsenliga anordningen skall nu be- skrivas under hänvisning även till fig 3-5. Vid påverkan av växel- spaken 2 utifrån det i fig 1 visade friläget àt ett håll, såsom det hållet som visas i fig 3, kommer tack vare det korta splineförban- det 4 med kulledsartad funktion och hylsans större innerdiameter än växlingsaxelns ytterdiameter först hylsan att vrida sig relativt förbandet 4 och snedställas relativt växlingsaxeln så att hylsan når den ena ventilens ventiiorgan och förflyttar detta för öpp- nande av ifrågavarande ventil. Först i detta läge kommer spline- förbandet 4 att vridfast låsa hylsan och därmed växlingsspaken relativt växlingsaxeln och överföra moment mellan dessa. Venti- len 7 kommer därvid att öppna en förbindelse mellan en tryckme- diumkälla i form av en tryckluftkälla 10 och ett kraftorgan 11 i form av en servocylinder, som därvid kommer att understödja växlingsrörelsen, dvs. vridningen av växlingsaxeln 1 genom att verka direkt på/.denna eller växelspaken eller indirekt på någon av dessa. 'á Så snart den manuella kraften på växelspaken avlägsnas kom- mer hylsan 3 tack vare centreringsstången 5 att återgå till det relativt växlingsaxeln 1 koncentriska läget och därmed nämnda ventil att stängas och servoinrättningens funktion att upphöra.

Vid förflyttning av växelspaken åt motsatt håll kommer den andra ventilen 6 att öppnas efter snedställning av hylsan åt motsatt håll och servoinrättningen att på motsvarande sätt understödja väx- lingsrörelsen. 00 O I .OO 10 15 526 265 11:: l fig 5 illustreras schematiskt hur det finns två kraftorgan 11, ett anslutet till vardera ventil, men det ligger inom uppfinningens ram att ventilerna är anslutna till ett och samma kraftorgan, t.ex. till varsitt rum på motsatta sidor om en kolv.

Uppfinningen är givetvis inte på något sätt begränsad till den ovan beskrivna utföringsformen, utan en mängd möjligheter till modifikationer därav torde vara uppenbara för en fackman på området, utan att denne för den skull avviker från uppfinningens grundidé sådan denna definieras i bifogade patentkrav.

Teoretiskt sett skulle växelspaken kunna vara förbunden med en del som skjuter in i en ihålig ände hos växlingsaxeln eller en hylsartad förlängning av växlingsaxeln och ett kulledsartat för- band vara bildat mellan denna del och växlingsaxeln inuti väx- lingsaxeln eller nämnda förlängning. '

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 526 265 Patentkrav

1. Anordning för servounderstödd växling hos en manuell motor- växellåda för motorfordon innefattande en växlingsaxel (1) an- ordnad att vridas för åstadkommande av växelbyte, en med denna förbunden växelspak (2) utformad att utifrån ett friläge vid manuell föring bort från detta påverka växlingsaxeln att vrida sig för växling samt en servoinrättning (6-11) med åtminstone en tryckmediumkälla (10), ett därav påverkbart kraftorgan (11) och en ventil (6, 7) utformad att vid rörelse av växelspaken från frilä- get öppna en förbindelse mellan tryckmediumkällan och kraftor- ganet för understödjande av växlingsaxelns växlingsrörelse, var- vid förbindelsen mellan ventilen och växelspaken är sådan att ventilen av växelspaken påverkas att öppnas först efter växel- spaken förflyttats en sträcka från friläget, kännetecknad därav, att servoinrättningen uppvisar två nämnda ventiler (6, 7), en an- ordnad att öppnas för växlingsrörelseunderstödjande påverkan via ett nämnt kraftorgan vid vridning av växlingsaxeln via växel- spaken åt ett håll 'från friläget och en för sådan påverkan vid vridning av växlingsaxeln via växelspaken åt motsatt håll, och att den innefattar ett förband (4) mellan växelspaken och växlings- axeln utformat att tillåta en rörelse av växelspaken med nämnda sträcka åt varje håll från friläget innan det vridfast låser växel- spaken relativt växlingsaxeln och att tillförsäkra att efter denna rörelse på avstånd fràn friläget respektive ventil öppnas.

2. Anordning enligt krav 1, kännetecknad därav, att nämnda för- band innefattar en del (3) som är å ena sidan stelt förbunden med växelspaken (2) och å andra sidan kulledsartat förbunden med växlingsaxeln (1) för att tillåta en snedställande rörelse av denna del relativt växlingsaxeln vid förande av växelspaken ur nämnda friläge för att efter förflyttning av växelspaken med nämnda sträcka påverka den ventil (6, 7) som är förknippad med den åsyftade vridriktningen hos växlingsaxeln.

3. Anordning enligt krav 2, kännetecknad därav, att nämnda del (3) är en växlingsaxeln (1) i friläget väsentligen koncentriskt om- Q 0 0 Q 00 U u U I 00 o Ino 0 10 15 20 25 30 35 526 265 10 givande hylsa med större innerdiameter än växlingsaxelns ytter- diameter och förbunden med växlingsaxeln genom nämnda kul- Iedsartade förbindelse, och att hylsan (3) är anordnad att vid förflyttande av växelspaken (2) från nämnda friläge utföra en relativt växlingsaxeln (1) snedställande rörelse innan den via den kulledsartade förbindelsen överför därpàanbringad kraft på väx- lingsaxeln.

4. Anordning enligt krav 3, kännetecknad därav, att den kulleds- artade förbindelsen är bildad genom ett i förhållande till hylsans (3) längd kort splineförband (4) mellan hylsan och växlingsaxeln (1)-

5. Anordning enligt krav 3 eller 4, kännetecknad därav, att väx- lingsaxeln (1) är ihålig, och att hylsan (3) är vid en ände fast för- bunden med en stång (5) som i hylsans längdriktning skjuter in i växlingsaxeln från en ände av den senare.

6. Anordning enligt krav 5, kännetecknad därav, att tjockleken på stången (5) är avpassad efter tvärledsdimensionerna hos väx- lingsaxelns (1) hàlrum för att ge en förare av fordonet en bekväm spakkänsla vid manuellt manövrerande av växelspaken (2) i och för växling.

7. Anordning enligt något av kraven 2-6, kännetecknad därav, att de båda ventilerna (6, 7) uppvisar var sitt rörligt ventilorgan (8, 9) anordnade att definiera ett mellanrum för mottagande av nämnda del (3) mellan sig, och att mellanrummet är dimensione- rat så att respektive ventilorgan är anordnat på ringa avstånd från delen i växelspakens friläge.

8. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad därav, att tryckmediumkällan (10) är en tryckluftskälla.

9. Användning av en anordning enligt något av föregående krav för servounderstödd växling hos en manuell motorväxellàda i ett U I o I to O I I 0 00 o 001 n 5 2 6 2 6 5 . gr; . -j:= 11 motorfordon, i synnerhet i ett tungt fordon, såsom en lastbil eller buss.