SE506066C2 - Växlingsmekanism - Google Patents

Description

15 20 25 30 sne oss 2 lägen, vid vilka en efterföljande vridning av växelförarelementet påverkar en skiftgaffel att axiellt förflytta en kopplingshylsa samtidigt som minst en annan slciftgaffel låses av ett av bärplattan och av växelförarelementet styrt spârrorgan.

Bärplattan liksom spärrorganet kan vara bildade av stansade och bockade respektive enbart stansade plåtelement, vilket gör deras framställning enkel och billig samtidigt som toleransema kan hållas låga. Genom att utnyttja en skiftstång för upphångning av bärplattan reduceras behovet av skruvar och muttrar vid monteringen. Om två stänger utnyttjas kan dessa ensamma utgöra iästelementen för bärplattan.

Vid en föredragen utförlngsform av växellådan enligt uppñnningen är vâxelförarelemen- tet försett med en medbringare, vilken sträcker sig genom en öppning i bärplattan, som medger förskjutning av medbringaren i växelförarelementets lângsrikming och i en riktning vinkelrätt mot denna, och in i en öppning i ett spärrorgan i form av en spärr- platta, som är lagrad för förskjutning relativt bärplattan vid längstörslcjutning av växelförarelementet, samt uppvisar fingrarna upptagande spärröppningar, vilka är så utformade, att spärrplattan i ett läge hos växelförarelementet, som medger påverkan av en vald skiftgaffel, låser icke vald skiftgaffel i befintligt läge.

Uppfinningen beslcrives närmare med hänvisning till på bifogade ritningar visade utföringsexempel, där fig. l visar en delvis bruten ändvy av en växellåda enligt uppfinningen, fig. 2 ett längdsnitt genom växellådan i fig. 1 med själva växlingsmekanismen uteläm- nad, fig. 3 en perspektivvy av en separat komplett växlingsmekanism, fig. 4 och 5 perspektivvyer av mekanismen i fig. 3 med vissa delar utelämnade och sedda från olika håll, fig. 6 en sprängvy av mekanismen i fig. 5 och fig. 7 rörelsemönstret hos växellådans Växelspak.

I fig. 1 och 2 betecknar l generellt en växellåda särskilt avsedd för personbilar med tvärställd motor. växellådan 1 har ett hus 2, som är sammanbyggt med ett hus 3 för en differentialväxel generellt betecknad med 4. I huset är en ingående axel S och två 10 15' 20 25 30 3 sne oss mellanaxlar 6 och 7 roterbart lagrade. Den ingående axeln 5 uppbär vridfasta kugghjul 8, 9 och 10 samt roterbart lagrade kugghjul 11 och 12, vilka är låsbara växelvis på den ingående axeln 5 med hjälp av en axiellt förskjutbar kopplingshylsa 13, vilken uppvisar invändiga tänder som kan bringas i ingrepp med utvändiga tänder på de roterbart lagrade kugghjulen. Kopplingshylsan 13 med tillhörande nav, synlcroniserings- och spârranordningar är av konventionellt slag och behöver därför icke beskrivas närmare.

Den ena mellanaxeln 6 uppbär två roterbart lagrade kugghjul 14 och 15, av vilka kugghjulet 14 har två kuggkransar 14a och 14b med olika diameter. Kugghjulets 14 kuggkrans l4a ingriper med det fasta kugghjulet 8 på den ingående axeln 5 för över- föring av moment på ettans växel. Kugghjulet 15 ingriper med det fasta kugghju1et9 för överföring av moment på tvåans växel. Kugghjulen 14 och 15 är växelvis låsbara på mellanaxeln 6 medelst en kopplingshylsa 16 motsvarande kopplingshylsan 13. Mellan- axeln 6 uppbär dessutom två vridfasta kugghjul 17 och 18, som ingriper med de roterbart lagrade kugghjulen ll och 12 för överföring av moment på fyrans respektive treans växel.

På den andra mellanaxeln 7 är två kugghjul 19 och 20 roterbart lagrade. Kugghjulet 19 ingriper med mellanaxelkugghjulets 14 kuggkrans l4b, medan kugghjulet 20 ingriper med det vridfasta kugghjulet 10 på den ingående axeln 5. Kugghjulen 19 och 20 är växelvis låsbara på axeln 7 medelst en kopplíngshylsa 21, som motsvarar kopplings- hylsoma 13, 16, för övertöring av moment på backen respektive på femmans växel. Vid överföring av moment på backen tjänstgör härvid det frikopplade kugghjulet 14 som mellanhjul för att vända axelns 7 rotationsiiktning. Mellanaxlarna 6 och 7 uppbär vridfasta kugghjul 22 och 23, som ingriper med kronhjulet 24 i differentialväxeln 4.

Axiell förskjutning av kopplingshylsoma 13, 16 och 21 åstadkommes med hjälp av en generellt med 30 betecknad växlingsmekanism, som visas separat och i detalj i fig. 3-6.

Den innefattar en bärplatta 31 i form av en stansad och bockad plåt, som uppvisar fästflänsar 32, 33 och 34 med borrningar 35, 36 och 37. En stång 38 sträcker sig genom borrningen 35, medan en stång 39 sträcker sig genom borrningarna 36 och 37.

Stängerna 38, 39 har, såsom tydligast framgår av ñg. 4, ândtappar 40 med reducerad diameter. Borrningamas 35, 36 diameter är anpassade till tappamas 40 diameter. Mellan 10 15 20 25 30 506 066 4 flänsama 32, 33 och de av stängernas tappar 40 bildade avsatsema är fiäderbrickor 41' inlagda. Stången 39 sträcker sig fritt genom borrningen 37 och är tillsammans med stången 38 inspänd mellan en bakre husvägg 2a och en flänsgavel 2b hos huset 2 för att ñxera bärplattan 31 i huset 2. Genom användning av stänger och fiäderbrickor på det beskrivna sättet uppnås enklast tänkbara montering samt möjlighet att kompensera för dimensionsvariationer orsakade av temperaturvariationer.

Bärplattan 31 är utformad med en fläns 42, som upptar en lagerbussning 43 för en växeltöi-araxel 44, som uppvisar första och andra växlingsñngrar 45 respektive 46, ett medbringarstift 47 och ett av två flänsar 48 avgränsat spår 49. Växelföraraxeln 44 är vridbart och axiellt törskjutbart lagrad i bärplattans bussning 43 och i en bussning 50, som är upptagen i en borrning i växellådshusets vägg. Växlingsñngrarna 45 och 46 sträcker sig genom var sin rektangulär öppning 51, 52 i bärplattan 31, medan med- bringarstiftet 47 sträcker sig genom en öppning 53, som är bildad av en slits 53a och tre slitsar 53b, vilka korsar slitsen 53a i rät vinkel.

En spärrplatta 60 i form av en stansad plåt är förbunden med bärplattan 31 på den sida, som är motsatt växelföraraxeln 44, med hjälp av fyra i bärplattan 31 fixerade nitar 61, som sträcker sig genom längsgående spår 62 i spärrplattan 60. Ett litet spel råder mellan nitama 61 och spårens kanter respektive spärrplattans yta, så att spärrplattan 60 är lätt förskjutbar relativt bärplattan 31 i spårens 62 längdrilctning. Spärrplattan 60 är utformad med öppningar 63 och 64, som ligger mitt emot öppningarna 51, 52 i bärplattan 31 och upptar ñngramas 45, 46 ändpartier, samt en slits 65, i vilken medbringarstiftet 47 inskjuter. Spärrplattan 60 har på sin mot bärplattan 31 vända yta en hylsa 66 med ett lock 67. Hylsan 66 innehåller en icke närmare visad fjäder, som pressar en spärrkula 68 mot kanten på en öppning i locket 67, som har något mindre diameter än kulan 68.

Hylsan 66 inskjuter i en utvidgning Sla av öppningen 51 i bärplattan 31. Hylsan 66 ligger mellan skänklarna på en fjäderbygel 69, som är fäst vid bärplattan med hjälp av ett par nitar 70, 71. På detta sätt hålles vâxelföraraxeln 44 och spärr-plattan 60 i obelastat tillstånd i ett förutbestämt läge i förhållande till bärplattan 31. Med hjälp av den fjäderbelastade kulan 68, som ligger mitt för ett parti 72 på växelföraraxeln 44, vilket uppvisar tre axiella, penferiellt åtskilda spår 73, erhålles tre distinkta vinkellâgen hos växelföraraxeln, när denna vrides och kulan snäpper in i respektive spår 73. 10 20 25 30 , sne oss Med hjälp av den beskrivna växelmekanismen ästadkommes selektiv förskjutningav tre skiftgafflar 80, 81 och 82 (se fig. 3), av vilka gafflama 80 och 81 är ñxerade på var sin i bussningar (icke visade) iväxellådshuset törskjutbart lagrade slciftstänger 83a respek- tive 83b, medan gaffeln 82 är förskjutbart lagrad på stången 39, vilken sålunda har den dubbla uppgiften att tjäna som fäste för bärplattan 31 och som lagring för sldftgaffeln 82. Slciftgaffeln 80 uppvisar ett par klackar 84, mellan vilka en ände av en växlingsarm 85 inskjuter. Armen 85 är svängbart lagrad i en från bärplattans fläns 32 vinklad fläns och uppvisar vid sin motsatta ände en urtagning 86, i vilken änden av växlingsñngret 46 är införbar genom axiell förskjutning av växelföraraxeln 44 åt vänster i ñg. 5 från det visade av fiädern 69 bestämda läget, i vilket växlingsñngrets 45 ände inskjuter mellan ett par klackar (icke visade) på en på skiftstången 83b fixerad bussning 87. Vid förskjut- ning av växelföraraxeln 44 ät höger från läget i ñg. 5 införes växlingsfingrets 45 ände mellan ett par klackar (icke visade) på slciftgaffeln 82.

Axiell förskjutning av växelföiaraxeln 44 åstadkommes med en arm 90, som är ñxerad på en i huset 2 vridbart lagrad axel 91 och inskjuter med en ände i utrymmet 49 mellan flänsama 48 på växelfömraxeln. Vridning av axeln 91 åstadkommes genom svängning av en andra arm 92, som har en pä utsidan om huset 2 belägen ände, vilken är förbun- den med en växelspak S (se ñg. 7) via icke närmare visade rörelseöverförande organ.

Växelföraraxeln 44 består av två delar 44a och 44b, som uppvisar utvändiga splines vid sina mot varandra vända ändar och ingriper i en hylsa 48a, på vilken flänsarna 48 är utformade och vilken är försedd med invändiga splines. Axeldelarna 44a, 44b är ihopskruvade med hjälp av en skruv 94. Genom att dela axeln på detta sätt underlättas monteiingen. Bärplattan 33 med samtliga komponenter inklusive axeldelen 44a kan monteras i växellàdshuset, som tillsluts varefter axeldelen 44b skjuts in och skruvas fast vid axeldelen 44a. På axeldelens 44b yttre ände är en arm 93 fastsvestad, vilken är förbunden med växelspaken S via icke närmare visade rörelseöverförande organ, genom vilka armen 93 kan svängas för att vrida växelförararmen 44. I en växellåda med det i ñg. 7 visade växlingsmönstret hos växelspaken S resulterar svängning av växelspaken i sidled att armen 92 vrider axeln 91, som i sin tur via armen 90 förskjuter växelförar- axeln 44 axiellt, varvid medbringartappen 47 förflyttar sig längs slitsen 53a i bärplattans öppning 53. Samtidigt förflyttas spärrplattan 60 av tappen 47 i spårens 62 riktning. Vid svängning av växelspaken framåt eller bakåt kommer, under förutsättning att med- 10 15 20 25 30 506 066 bringartappen 47 ligger mitt för någon av slitsama 53b, växelföraraxeln 44 att vrida sig, så att en av skiftgafflarna 80, 81 eller 82 förflyttas axiellt. Vilken som förflyttas beror 6 av det axiella läget, som bestämmer i vilken slits 53b medbringartappen 47 förflyttas, såsom kommer att beskrivas närmare nedan, men dessförinnan skall spärrplattans 60 låsfunktion och samverkan med ñngrama 45, 46 skiftgafflama 80, 81 och 82 besla-ivas närmare.

Såsom tydligast framgår av ñg. 6 är öppningama 63, 64 H-fonnade genom att skånklar 63a och 63b respektive 64a och 64b inskjuter från motstående sidokanter av respektive öppning 63, 64. Skänklarnas bredd motsvarar avståndet mellan klackarna 84 på skift- gaffeln 80 och på bussningen 87 samt bredden på urtaget 86 i växlingsarmen 85.

Avståndet mellan motstående ändytor på skånklama 63a, 63b respektive 64a, 64b motsvarar den axiella utbredningen hos ñngrama 45 , 46, såsom tydligst framgår av ñg. 5, som visar vâxelförararrnen 44 i det av fjädern 69 bestämda läget. Fingret 45 ligger nu mellan klackama på bussningen 87, vilket innebär att stiftet 47 ligger i mittenslitsen 53b. Spärrplattan 60 ligger i ett läge, i vilket skänkeln 63a inskjuter mellan skiftgaffelns 82 klackar och låser gaffeln samtidigt som skänkeln 64b inskjuter i växlingsarrnens 85 urtag 86 och låser skíftgaffeln 80. Genom vridning av växelföraraxeln 44 kan nu enbart gaffeln 81 förflyttas.

I den i ñg. 1 och 2 visade växellådan ingriper skíftgaffeln 80 med kopplingshylsan 16 for växling mellan ettan och tvåan, skíftgaffeln 81 med kopplingshylsan 13 för växling mellan trean och fyran och skíftgaffeln 82 med kopplingshylsan 21 för växling mellan femman och back. Detta betyder att om växelspaken S inte belastas i sidled ligger den i det läge, som medför att om den förflyttas framåt eller bakåt från neutralläget kommer treans eller fyrans växel att läggas i. Om spalten belastas åt vänster kommer spärr-plat- tans 60 skänkel 64b att föras ur urtaget 86 och i stället förs fingret 46 in i urtaget 86 samtidigt som spärrplattans skänkel 63a förs in mellan gafflarnas 81, 82 klackar mot- svarande klackama 84. Genom att föra växelspaken framåt och sedan bakåt ilägges ettans och därefter tvåans växel. Om vâxelspaken S föres åt höger från sitt obelastade läge måste en större kraft anbringas för att stiftet 47 skall kunna föra undan en fjäder- 10 7 sne oss belastad hävarm 100. Hâvarmen 100 hindrar stiftet 47 från att ofrivilligt föras in 'i backväxelslitsen vid växling från femman till fyran. När stiftet47 ligger mitt i den högra slitsen 53b kan växelspaken S föras framåt eller bakåt för iläggning av femman eller backen. Sarntidigt är skiftgafflama 80 och 81 spärrade av spärrplattans skänklar 64b respektive 63b.

Genom uppfinningen åstadkommes en växellåda, vars växlingsmekanism kan förmon- tex-as som en i det närmaste komplett enhet före montering i växellådans hus, vilket innebär att de olika komponenternas inbördes läge blir oberoende eller i varje fall till väsentlig del oberoende av toleranser hos huset. Inga skruvar eller andra ñstelement än stängerna 38, 39 behöver användas. Om den beskrivna femväxlade växellådan skulle byggas ut till en sexväxlad växellåda, kan även den andra av de bägge stängerna 38, 39 utnyttjas som sldftstàng för en ytterligare skiftgaffel, vilket bidrar till ett synnerligen kompakt utförande hos en växellåda med så många som sex växlar.

Claims (8)

1. 0 15 20 25 30 sne oss 8 l. Växellåda innefattande av två axlar uppbuma, parvis med varandra ingripande kugghjul, av vilka minst ett är roterbart lagrat på sin axel, en med varje roterbart lagrat kugghjul samverkande, axiellt förskjutbar kopplingshylsa, som har ett inkopplingsläge, i vilket den låser kugghjulet på axeln, och ett frikopplingsläge, i vilket den medger fri rotation av kugghjulet på axeln, en med varje kopplingshylsa samverkande skiftgaffel för axiell förskjutning av kopplingshylsan mellan nämnda lägen, samt en växelförar- mekanism för manövrering av respektive skiftgaffel, kännetecknad av att växelförar- mekanismen (30) innefattar en bärplatta (31), som är upphängd i växellådans hus (2) med hjälp av minst en i huset fixerad stång (39), som utgör slciftstång för en på den- samma förskjutbart lagrad skiftgaffel (82), ett relativt bärplattan i sin längdriktriing förskjutbart samt vridbart lagrat, långsträckt växelförarelement (44) med fingrar (45, 46), som sträcker sig genom öppningar (51, S2) i bärplattan och är anordnade att genom längsfórskjuming av växelförarelementet bringas i ett av flera olika lägen, vid vilka en efterföljande vridning av växelförarelementet påverkar en skiftgaffel (t.ex. 82) att axiellt förflytta en kopplingshylsa (21) samtidigt som minst en annan skiftgaffel (80, 81) låses av ett av bärplattan och växelförarelementet styrt spärrorgan (60).

2. Växellåda enligt krav 1, kännetecknad av att bärplattan (31) är fixerad i huset (2) under förmedling av fiâdrande element (41) anordnade att kompensera för dimensions- förändringar orsakade av temperaturvariationer.

3. Växellåda enligt krav l eller 2, kännetecknad av att bärplattan (31) är upphängd i växellådshuset (2) medelst minst två mellan motstàende husväggar inspända stänger (38, 39), av vilka åtminstone den ena (39) utgör skiftstång for en på densamma förskjutbart lagrad skiftgaffel (82).

4. Växellåda enligt något av kraven 1-3, kännetecknad av att växelförarelementet (44) uppvisar en medbringare (47), vilken sträcker sig genom en öppning (53) i bärplattan (31), som medger förskjutning av medbringaren i växelförarelementets axelrilctning samt i en riktning vinkelrätt mot axelriktningen, och in i en öppning (65) i ett spärrorgan i form av en spärrplatta (60), som är lagrad för förskjutning relativt bärplattan vid axiell 10 15 20 25 506 066 förskjutning av växelförarelementet, samt uppvisar ñngrama (45, 46) upptagande' 9 spärröppningar (63, 64), vilka är sä utformade, att spärrplattan i ett läge hos växelfórar- elementet, som medger påverkan av en vald skiftgaffel (t.ex. 82), låser icke vald skift- gaffel (80, 81) i sitt befintliga läge.

5. Växellåda enligt lcrav 4, kännetecknad av att medbringaren (47) är en tapp och att bärplattans (31) öppning för tappen är bildad av en första slits (53a), som sträcker sig i växelförarelementets (44) längdriktning, och av ett mot antalet skiftgafflar (80, 81, 82) svarande antal andra slitsar (S3b) som skär den första slitsen med rät vinkel, vilka slitsar tillsammans bildar växlingsmönstret för en ansluten växelspak (S).

6. Växellåda enligt krav 4 eller 5, kännetecknad av att spän-plattan (60) och bärplattan (31) är förbundna med varandra medelst samverkande slitsar (62) i den ena plattan (60) och tappar (61) i den andra plattan (31) samt medelst fiäderorgan (69), som belastar spärrplattan (60) och därmed även växelförarelementet (44) mot ett törutbestämt axiellt läge i förhållande till bärplattan.

7. Växellåda enligt något av kraven 1-6, kännetecknad av att växeltörarelementet (44) samverkar med organ (68, 73), som ger detsamma tre distinkta vxidvinkellägen, av vilka - ett läge i mitten representerar ett neutralläge och de övriga representerar växellägen.

8. Växellåda enligt krav 7, kännetecknad av att nämnda organ innefattar en fiäder- belastad kula (68) och en kropp (72) med tre axiella, periferiellt åtskilda spår (73), i vilka kulan är insnäppbar, och att det ena (73) av nämnda organ är anordnat på. växelförarelementet (44) medan det andra (68) är anordnat på ett motstående element (60), relativt vilket växelförarelementet är vridbart.