SE529728C2 - Växellåda för motorfordon - Google Patents

Description

lO »15 20 25 30 35 529 728 Sammanfattning av uppfinningen Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett alternativ till kända transmissionsanordningar för motorfordon.

Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en transmissions- anordning i vilken växelfóraranordningen är enklare att framställa än i dagens växel- lådor.

Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett motor- fordon med en transmissionsanordning i vilken växelföraranordningen är enklare att framställa än i dagens växellådor. Åtminstone ett av dessa ändamål uppfylles med en transmissionsanordning och ett motorfordon enligt de vidhängande oberoende patentkraven.

Ytterligare fördelar med uppfinningen erhålles med särdragen i de beroende patent- kraven.

En transmissionsanordning enligt uppfinningen för ett motorfordon innefattar ett hölje, en första gavelvägg och en andra gavelvägg, en huvudaxel vilken är lagrad i gavelväggama, vilken löper genom åtminstone en av gavelväggarna och på vilken det finns anordnat ett första primärkugghjul och ett andra primärkugghjul. Transmissions- anordningen innefattar vidare ett första låsorgan anordnat för låsning av det forsta primärkugghjulet i förhållande till huvudaxeln, ett andra låsorgan anordnat för låsning av det andra primärkugghjulet i förhållande till huvudaxeln. Transmissionsanord- ningen innefattar dessutom en sidoaxel vilken är lagrad i gavelväggama och på vilken det finns anordnat åtminstone ett första sidoaxelkugghjul, som är i ingrepp med det första primärkugghjulet, och ett andra sidoaxelkugghjul, som är i ingrepp med det andra primärkugghjulet, och en växelföraranordning för manövreríng av det forsta låsorganet och det andra låsorganet. Transmissionsanordningen kännetecknas av att den innefattar en växelföraraxel, och att växelfóraranordningen innefattar åtminstone en första rörforrnad axel vilken är anordnad omslutande växelföraraxeln, förskjutbar längs växelföraraxeln, och ett första kopplingsorgan som är anordnat mellan det första låsorganet och den första rörfonnade axeln för manövrering av det första låsorganet, och en andra rörformad axel vilken är anordnad omslutande den första rörformade axeln, fórskjutbar längs växelföraraxeln i förhållande till den första rörformade axeln 10 15 20 _25 30 35 529 728 och växelföraraxeln, och ett andra kopplingsorgan som är anordnat mellan det andra låsorganet och den andra rörfonnade axeln för manövrering av det andra låsorganet. l en transmissionsanordning enligt uppfinningen är växelföraranordningen enklare att framställa än i transmissionsanordningar enligt känd teknik. Växelföraranordningen kan sättas samman innan transmissionsanordningen sätts samman och enkelt anordnas väsentligen sammansatt inuti höljet. Det enda som väsentligen krävs för anordnandet av växelföraranordningen i transmíssionsanordningen är fästen i gavelväggama för växelföraraxeln. Åtminstone ett av låsorganen kan vara anordnat omslutande huvudaxeln och förskjutbart i förhållande till huvudaxeln mellan ett första läge i vilket låsorganet är kopplat till både primärkugghjulet vilket låsorganet är anordnat för låsning av och till huvudaxeln, och ett andra läge i vilket låsorganet är kopplat till enbart huvudaxeln. Det är fördelaktigt att ha åtminstone ett av låsorganen anordnat på nämnda sätt eflersom det ger en kompakt transmissionsanordning.

Vart och ett av nämnda huvudaxel omslutande lâsorgan kan innefatta ett rotationssymmetriskt spår som är anordnat koncentriskt med huvudaxeln. Låsorganet kan då vara anordnat så att det följer med huvudaxelns rotation men är förskjutbart längs huvudaxeln, samtidigt som kopplingsorganet kan vara anordnat att påverka låsorganet på det rotationssymmetriska spårets sidor.

I fallet att låsorganet innefattar ett rotationssymmetriskt spår kan vart och ett av kopplingsorganen innefatta ett gaffelformat ändparti som är i ingrepp med det rotationssymmetriska spåret på låsorganet till vilket kopplingsorganet är kopplat.

Genom att kopplingsorganet innefattar ett gaffelformat ändparti har det en stor yta som kan verka mot det rotationssymmetríska spårets väggar.

I en transmissíonanordning enligt uppfinningen kan det första kopplingsorganet vara fast anordnat i den första rörformade axeln och det andra kopplingsorganet vara fast anordnat i den andra rörformade axeln. Detta är en relativt okomplicerad lösning som är relativt enkel att framställa. Det är givetvis möjligt att anordna kopplingsorganen mer eller mindre rörliga i de rörformade axlarna. Det är även möjligt att anordna endast det första eller det andra kopplingsorganet fast i förhållande till den första rör- formade axeln eller den andra rörformade axeln. 10 15 20 25 30 35 529 728 Huvudaxeln och sidoaxeln kan vara väsentligen parallellt anordnade med varandra.

Detta är fördelaktigt i det att det är relativt enkelt att framställa kugghjul för sådana axlar. Det är emellertid möjligt att anordna huvudaxeln och sidoaxeln i vinkel mot varandra.

På motsvarande sätt som för huvudaxeln och sidoaxeln kan huvudaxeln och växelföraraxeln vara väsentligen parallellt anordnade med varandra. Detta är fördelaktigt i det att det är relativt enkelt att framställa kugghjul för sådana axlar. Det är emellertid möjligt att anordna huvudaxeln och växelföraraxeln i vinkel mot varandra.

Den första rörforrnade axeln kan ha en större utsträckning längs växelfóraraxelns längdaxel än den andra rörfonnade axeln. Detta är fördelaktigt eftersom det underlättar anordnandet av kopplingsorganen på den första rörfonnade axeln och den andra rörformade axeln.

F örskjutningen av den första rörforrnade axeln och den andra rörformade axeln och de tillhörande kopplingsorganen kan åstadkommas på något av ett flertal olika sätt.

Transmissionsanordningen kan innefatta ett första påverkansorgan anordnat för förskjutning av den första rörformade axeln och ett andra påverkansorgan anordnat för förskjutning av den andra rörformade axeln.

De ovan nämnda påverkansorganen kan vara valda från gruppen innefattande elektriska påverkansorgan, pneumatiska påverkansorgan, elektromagnetiska påverkansorgan och hydrauliska påverkansorgan.

Transmissionsanordningen kan som ett altemativ till ovan nämnda påverkansorgan innefatta ett mekaniskt överföringsdon som är anordnat att överföra de rörformade axlarnas rörelse till ett manövreringsorgan anordnat på utsidan av transmissions- anordningen. I transmissionsanordningar enligt känd teknik förekommer ett flertal olika sorters mekaniska överföringsdon som kan användas i en transmissionsanordníng enligt uppfinningen.

Huvudaxeln kan innefatta en ingående axel med åtminstone ett ingångskugghjul som är i ingrepp med ett sidoaxelkugghjul på sidoaxeln, och en primäraxel på vilken 10 l5 20 25 30 35 529 728 primärkugghjul är anordnade. Den ingående axeln är med fördel avsedd för att koppla in kraften till transmissionsanordningen och genom att anordna den på huvudaxeln tillsammans med primäraxeln erhålles en kompakt transmissionsanordning.

Gavelväggarna kan utgöra separata delar från hölj et och transmissionsanordningen kan innefatta ett fástorgan som är anordnat att påverka gavelväggarnas distala ytor med en kraft mot varandra längs längdaxeln in mot höljet. Detta är fördelaktigt i det att höljet då kan framställas genom strängpressning. Växelföraraxeln kan utgöras av nämnda faistorgan.

De rörformade axlarna kan vara anordnade att ligga an direkt mot varandra men kan även innefatta glidlager anordnade på insidan av de rörformade axlarna. Med glidlager är det enklare att erhålla låg fiiktion mellan den första rörfonnade axeln växelföraraxel samt mellan andra rörformade axeln och den första rörforrnade axeln.

I det följande kommer föredragna utföringsformer av uppfinningen att beskrivas med hänvisning till de vidhängande ritningarna.

Kort beskrivning av ritningama Fig 1 visar ett motorfordon med en transmissionsanordning enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning.

Fi g 2 visar i genomskäming en transmissionsanordning enligt en första utföringsfonn av uppfinningen.

F ig 3 visar i större detalj en del av växelföraranordningen i transmissionsanordningen i Fig 2.

F ig 4 visar i större detalj en del av en kopplingsanordníng och ett låsorgan i en växelföraranordning enligt uppfinningen.

Fig 5 visar en transmissionsanordning enligt en andra uttöringsfonn av föreliggande uppfinning vilken transmissionsanordning innefattar ett mekaniskt överföringsdon som är anordnat för påverkan av växelföraranordningen. 10 15 20 25 30 35 529 728 Beskrivning av föredragna utföringsformer av uppfinningen I den följ ande beskrivningen av föredragna utföringsformer av uppfinningen kommer liknande delar i olika figurer att betecknas med samma hänvisningsbeteckning.

Fig 1 visar ett motorfordon 101 med en transmissionsanordning 1 enligt en utförings- form av föreliggande uppfinning. Motorfordonet 101 innefattar ett första drivhjul 103 och ett andra drivhjul 104, som är anordnade att drivas av en differentialväxel 102.

Motorfordonet 101 innefattar vidare en motor 118, en transmissionsanordning 1 som är kopplad till motom 1 18 och en kardanaxel 106 som är anordnad mellan transmissions- anordningen 1 och differentialväxeln 102. Motorfordonet 101 innefattar även en styrhytt 107 i vars inre det finns anordnat ett manöverdon 108 för manövrering av transmissionsanordningen 1. i Fi g 2 visar i genomskärning en transmissionsanordning I enligt en första utförings- g förrn av uppfinningen. Transmissionsanordningen 1 innefattar ett hölje 2, en första gavelvägg 3 och en andra gavelvägg 4. En huvudaxel 5 är lagrad i den första gavelväggen 3 och i den andra gavelväggen 4. Huvudaxeln 5 innefattar en ingående axel 6 och en primäraxel 7 som är vridbarai förhållande till varandra. På den ingående axeln 6 finns det anordnat ett ingångskugghjul 8 vilket är i ingrepp med ett ingångs- sidoaxelkugghjul 9. På primäraxeln 7 finns det anordnat ett första primärkugghjul 10, ett andra primärkugghjul 12, ett tredje primärkugghjul ll och ett fjärde primärkugghjul 13. På primäraxeln 7 finns det dessutom anordnat ett första låsorgan 14 som är anordnat för låsning av det första primärkugghjulet 10 eller det tredje primärkugghjulet 11 i förhållande till primäraxeln 7, samt ett andra låsorgan 15 som är anordnat för låsning av det andra primärkugghjulet 12 eller det fjärde primärkugghjulet 13 i för- hållande till primäraxeln 7. Det första primärkugghjulet 10 och det tredje primär- kugghjulet 11 låses och frikopplas i förhållande till primäraxeln 7 genom förskjutning av det första låsorganet 14 till ett första läge i ingrepp med det första primärkugghjulet 10, såsom är visat i Fig l. Det första primärkugghjulet 10 och det tredje primär- kugghjulet 1 1 frikopplas från primäraxeln 7 genom förskjutning av det första lås- organet 14 till ett andra läge i vilket läge båda kugghjulen är fiikopplade från axeln.

Det tredje primärkugghjulet 11 låses i förhållande till primäraxeln 7 genom för- skjutning av det första låsorganet 14 till ett tredje läge i ingrepp med det tredje primär- kugghjulet 1 l. Det andra och det fjärde primärkugghjulet kan låsas till huvudaxeln på motsvarande sätt genom förskjutning av det andra låsorganet 15. Transmissions- 10 15 20 25 30 35 529 728 anordningen 1 innefattar även en sidoaxel 16 på vilken det finns anordnat ett första sidoaxelkugghjul 17 som äri ingrepp med det första primärkugghjulet 10, ett andra sidoaxelkugghjul 19 som är i ingrepp med det andra primärkugghjulet 12, ett tredje sidoaxelkugghjul 18 som är i ingrepp med det tredje primärkugghjulet 11, och ett fjärde sidoaxelkugghjul 20 som är i ingrepp med det fjärde primärkugghjulet 13.

Samtliga sidoaxelkugghjul är låsta vid sidoaxeln 16. Utväxlingen mellan den ingående axeln 6 och primäraxeln 5 är beroende på vilket av primärkugghjulen som är låst vid primäraxeln. När det första primärkugghjulet 10 är låst vid axeln, såsom visas i Fi g 1, kommer kraften från den ingående axeln 6 att överföras till primäraxeln via ingångs- kugghjulet 8, ingångssidoaxelkugghjulet 9, det forsta sidoaxelkugghjulet 17 och det första primärkugghjulet 10. Utväxlingen mellan den ingående axeln och primäraxeln kommer således att bero på förhållandet mellan antalet kuggar på ingångskugghjulet 8 och ingångssidoaxelkugghjulet 9 samt på förhållandet mellan antalet kuggar på det första sidoaxelkugghjulet 17 och det första primärkugghjulet 10. Den första gavelväggen 3 och den andra gavelväggen 4 hålls fast mot hölj et medelst ett första fástorgan i form av en växelföraraxel 31 och ett andra fástorgan i form av en genomgående axel 32.

Transmissionsanordningen 1 innefattar en växelföraranordning 20 för manövrering av det första låsorganet 14 och det andra låsorganet 15. Växelföraranordningen 20 inne- fattar en första rörformad axel 21 vilken är anordnad omslutande växelföraraxeln 31, fórskjutbar längs växelföraraxeln 31, och ett första kopplingsorgan 22 som är anordnat mellan det första låsorganet 14 och den första rörforrnade axeln 21 för manövrering av det första låsorganet 14. Växelfóraranordningen 20 innefattar även en andra rörformad axel 23 vilken är anordnad omslutande den första rörformade axeln 21, förskjutbar längs växelföraraxeln 31 i förhållande till den forsta rörformade axeln 21 och växelföraraxeln 31, och ett andra kopplingsorgan 24 som är anordnat mellan det andra låsorganet 15 och den andra rörfonnade axeln 23 för manövrering av det andra låsorganet 15. Det första låsorganet 14 innefattar ett första rotationssymmetriskt spår 25 med vilket det första kopplingsorganet 22 är i ingrepp. Det andra låsorganet 15 innefattar det andra kopplingsorganet 24 är i ingrepp. Låsorganen 14, 15 år med fördel utformade enligt känd teknik och låsorganen och/eller primärkugghjulen är med fördel försedda med ett andra rotationssymmetriskt spår 26 med vilket synkroniseringsanordningar (ej visade) enligt känd teknik så att inkopplingen av primärkugghjulen 10, 11, 12, 13 kan utföras under drifl av transmissionsanordningen. 10 15 20 25 30 35 529 728 Iutföringsformen som visas i Fig 1 är huvudaxeln 5, sidoaxeln 16 och växelföraraxeln 31 anordnade parallellt med varandra. Transmissionsanordningen l innefattar även en första hydraulkolv 27 som är kopplad till den första rörforrnade axeln 21 och en andra hydraulkolv 28 som är kopplad till den andra rörformade axeln 23.

Vi drifi av transmissionsanordningen är en motor kopplad till den ingående axeln 6 och drivhjul (ej visade) är kopplade till primäraxeln 5. När en förare av fordonet vill koppla in drivhjulen manövrerar föraren manöverdonet 108 exempelvis så att den i första hydraulkolven 27 förskjuter den forsta rörformade axeln 21 i riktning mot den andra gavelväggen 4 så att det forsta primärkugghjulet låses i förhållande till primäraxeln 5. När föraren önskar byta utväxling manövrerar föraren manöverdonet 108 exempelvis så att den första hydraulkolven 27 förskjuter den första rörforrnade axeln 21 i riktning mot den första gavelväggen 3 så att det första primärkugghjulet flyttas till det andra läget frikopplat från primärkugghjulen och så att den andra hydraulkolven 28 därefter förskjuter den andra rörfonnade axeln 23 i riktning mot den andra gavelväggen så att det andra primärkugghjulet 12 låses i förhållande till primäraxeln 5.

Fig 3 visar i större detalj en del av växelfóraranordningen 20 i transmissionsanord- ningen i Fi g 1 och visar den första rörforrnade axeln 21 omslutande växelföraraxeln 31. Glidlager 33 är anordnade på insidan av den första rörformade axeln. Det första kopplingsorganet 22 är fast anordnat i den första rörforrnade axeln 21.

F ig 4 visar i större detalj en del av en kopplingsanordning 22 och ett låsorgan 14 i en växelföraranordning 20 enligt uppfinningen. Kopplingsanordningen 20 innefattar ett gaffelformat ändparti 34 som är i ingrepp med det första rotationssyrnmetriska spåret 25 i låsorganet 14.

Fig 5 visar en transmissionsanordning 1 enligt en andra utföríngsforrn av föreliggande uppfinning vilken transmissionsanordning innefattar ett mekaniskt överföringsdon 35 som är anordnat för påverkan av växelföraranordningen 20. Det mekaniska över- föringsdonet innefattar en första ann 36 vars första ände är fäst i den första rörforrnade axeln 21 och vars andra ände är anordnad utanför transmissionsanordningens hölje 2, och en andra arm 37 vars andra ände år fäst i den andra rörforrnade axeln 23 och vars andra ände är anordnad utanför transmissionsanordningens hölje 2. Den första armen 36 och den andra armen 37 är anordnade vridbara runt en gemensam vridningsaxel 38. 10 15 529 728 Ett manövreringsorgan 39 är anordnat kopplat till armarnas 37, 38 andra ändar. Genom att manövrera manövreringsorganet 39 är det möjligt att påverka låsorganen 14, 15. I Fig 5 visas manövreringsorganet endast som en rektangel. En fackman kan emellertid enkelt realisera manövreringsorganet 39 på något av ett flertal olika sätt.

De beskrivna utfóringsforrnerna kan modifieras på många sätt utan att frångå andan och omfattningen av uppfinningen som endast är begränsad av patentkraven.

Det är exempelvis möjligt att avstå ifrån att anordna synkroniseringsanordningar på låsorganen och/eller primärkugghjulen.

Det är möjligt att anordna en transmissionsanordning enligt uppfinningen med endast två primärkugghjul.

Claims (16)

10 15 20 25 30 35 529 728 10 PATENTKRAV

1. Transmissionsanordning (1) för ett motorfordon (101) innefattande ett hölje (2), en första gavelvägg (3) och en andra gavelvägg (4), en huvudaxel (5) vilken är lagrad i gavelväggama (3, 4), vilken löper genom åtminstone en av gavelväggama (3, 4) och på vilken det finns anordnat ett första primärkugghjul (10) och ett andra primärkugghjul (12), ett första låsorgan (14) anordnat för låsning av det första primärkugghjulet (10) i förhållande till huvudaxeln (5), ett andra låsorgan (15) anordnat för låsning av det andra primärkugghjulet (12) i fisfhåiianae nu huwaaxein (s), en sidoaxel (16) vilken är lagrad i gavelväggama och på vilken det finns anordnat åtminstone ett första sidoaxelkugghjul (17), som är i ingrepp med det första primärkugghjulet (10), och ett andra sidoaxelkugghjul (19), som är i ingrepp med det andra primärkugghjulet (12), och en växelföraranordning (20) för manövrering av det första låsorganet (14) och det andra låsorganet (15), kännetecknad av att transmissionsanordningen innefattar en växelfóraraxel (31), och att växelföraranordningen (20) innefattar åtminstone en första rörformad axel (21) vilken är anordnad omslutande växelföraraxeln, förskjutbar längs växelföraraxeln (31), och ett första kopplingsorgan (22) som är anordnat mellan det första låsorganet (14) och den första rörformade axeln (21) för manövrering av det första låsorganet (14), och en andra rörformad axel (23) vilken är anordnad omslutande den första rörformade axeln (21), förskjutbar längs växelfóraraxeln (31) i förhållande till den första rörforrnade axeln (21) och växelfóraraxeln (31), och ett andra kopplingsorgan (15) som är anordnat mellan det andra låsorganet (15) och den andra rörformade axeln (23) för rnanövrering av det andra låsorganet (15).

2. Transmissionsanordning (1) enligt patentkrav 1, varvid åtminstone ett av låsorganen (14, 15) är anordnat omslutande huvudaxeln (5) och förskjutbart i förhållande till huvudaxeln (5) mellan ett första läge i vilket låsorganet (14, 15) är kopplat till både primärkugghjulet (10, 12) vilket låsorganet (14, 15) är anordnat för låsning av och till huvudaxeln (5), och ett andra läge i vilket låsorganet (14, 15) är kopplat till enbart huvudaxeln (5). 10 15 20 25 30 35 529 728 11

3. Transmissionsanordning (1) enligt patentkrav 2, varvid vart och ett av nämnda huvudaxel (5) omslutande låsorgan (14, 15) innefattar ett rotationssymmetriskt spår 25, 26) som är anordnat koncentriskt med huvudaxeln.

4. Transmissionsanordning (1) enligt patentkrav 3, varvid vart och ett av kopplings- organen (22, 24) innefattar ett gaffelformat ändparti (34) som är i ingrepp med det rotationssymmetriska spåret (25, 26) på låsorganet (14, 15) till vilket kopplingsorganet (22, 24) är kopplat.

5. Transmissionanordning (1) enligt något av föregående patentkrav, varvid det första kopplingsorganet (22) är fast anordnat i den första rörformade axeln (21) och varvid det andra kopplingsorganet (24) är fast anordnat i den andra rörforrnade axeln (23).

6. Transmissionsanordning (1) enligt något av föregående patentkrav, varvid huvudaxeln (5) och sidoaxeln (16) är väsentligen parallellt anordnade med varandra.

7. Transmissionsanordning (1) enligt något av föregående patentkrav, varvid huvudaxe1n(5) och växelföraraxeln (31) är väsentligen parallellt anordnade med varandra.

8. Transmissionsanordning (1) enligt något av föregående patentkrav, varvid den första rörformade axeln (21) har en större utsträckning längs växelföraraxelns (31) längdaxel än den andra rörformade axeln (23).

9. Transmissionsanordning (1) enligt något av föregående patentkrav, innefattande ett första påverkansorgan (27) anordnat för förskjutning av den första rörformade axeln (21) och ett andra påverkansorgan (28) anordnat för förskjutning av den andra rörformade axeln (23).

10. Transmissionsanordning (I) enligt patentkrav 9, varvid påverkansorganen (27, 28) är valda från gruppen innefattande elektriska påverkansorgan, pneurnatiska påverkansorgan, elektromagnetiska påverkansorgan och hydrauliska påverkansorgan.

11. Transmissionsanordning (1) enligt något av föregående patentkrav, innefattande ett mekaniskt överröringsdon som är anordnat att överföra de rörformade axlamas (21, 10 20 529 728 23) rörelse till ett manövreringsorgan (39) anordnat transmissionsanordningen (1). på utsidan av

12. Transmissionsanordning (1) enligt något av föregående patentkrav, varvid huvudaxeln (5) innefattar en ingående axel (6) med åtminstone ett ingångskugghjul (8) som är i ingrepp med ett sidoaxelkugghjul (9) på sidoaxeln (16), och en piimäraxel (7) på vilken primärkugghjulen (10, 12) är anordnade.

13. Transmissionsanordning (1) enligt något av föregående patentkrav, varvid gavelväggama (3, separata delar från höljet (2) och varvid transmissionsanordningen (1) innefattar ett fästorgan (31, 32) som är anordnat att påverka gavelväggarnas (3, 4) distala ytor med en kraft mot varandra in mot höljet. 4) utgör

14. Transmissionsanordning (1) enligt patentkrav 13, varvid växelföraraxeln (31) utgörs av nämnda fástorgan (31, 32).

15. Transmissionsanordning (1) enligt något av föregående patentkrav, innefattande glidlager (33) anordnade på insidan av de rörformade axlarna (21 , 23).

16. Motorfordon (101) innefattande en transmissionsanordning (1) enligt något av föregående patentkrav.