DE1044636B

DE1044636B - Gleichlaufeinrichtung fuer ein Zahnrad eines Zahnraederwechselgetriebes, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1044636B
Application number: DE19571044636
Authority: DE
Inventors: Werner Altmann
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1957-01-19
Filing date: 1957-01-19
Publication date: 1958-11-20

Description

Gleichlaufeinrichtung für ein Zahnrad eines Zahnräderwechselgetriebes, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Gleichlaufeinrichtung für ein Zahnrad eines Zahnräderwechselgetriebes, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der auf einer tragenden Welle ein Zahnrad drehbar und ein zum Eingriff mit dem Zahnrad axial verschiebbarer Nabenteil drehfest angeordnet sind und der Nabenteil eine Kegelreibfläche hat, die beim Verschieben des Nabenteils an eine weitere Kegelreibfläche angepreßt wird, welche an einem Gleichlaufring angeordnet ist, der von einem Ansatz des Zahnrades begrenzt verdrehbar getragen wird und der den Eingriff zwischen Nabenteil und Zahnrad erst nach Überwindung einer Sperrphase durch eine Freigabebewegung zuläßt.
Es ist eine Gleichlaufeinrichtung der vorstehenden Art bekannt, bei der ein geschlitzter Gleichlaufring verwendet wird. Dieser soll durch einen im Schlitz angeordneten Nocken während der Sperrphase aufgespreizt und so der Eingriff verhindert werden. Die bekannte Anordnung ist nachteilig, weil der Ring durch den Nocken im Schlitz einseitig gegenüber der axialen Bewegung des Nabenteils festgehalten wird. Er kann sich dadurch verkanten und festklemmen, so daß die Gleichlaufeinrichtung unwirksam wird.
Dieser Nachteil soll durch die Erfindung vermieden und ein sicheres Funktionieren der Gleichlaufeinrichtung im Betrieb erreicht werden.
Diese Aufgabe wird bei den eingangs geschilderten Einrichtungen dadurch gelöst, daß der Gleichlaufring nur während der Sperrphase durch auf Klemmflächen am tragenden Ansatz auflaufende und gegenüber dem Gleichlaufring geführte Klemmkörper unbewegbar abgestützt ist. Dabei wird zweckmäßigerweise der Führungskäfig mit Ansätzen versehen, welche in Aussparungen des Gleichlaufringes eingreifen.
Die Ausbildung nach der Erfindung hat den Vorteil, daß die unzulängliche Sperrwirkung der bekannten Gleichlaufringe wesentlich vergrößert wird. Außerdem wird der Ring am ganzen Umfang gleichmäßig abgestützt, so daß er sich nicht verkanten und verklemmen kann. Die Einrichtung ist also betriebssicher und läßt eine sichere Sperrung während der Sperrphase erreichen.
Bevorzugt wird eine Ausführungsform mit einem geschlitzten für die Freigabe radial zusammendrückbaren Gleichlaufring. In diesem Fall wird der tragende Ansatz sowie die Gegenfläche des Ringes und die Klemmfläche zylindrisch bzw. mit achsparallelen Erzeugenden ausgebildet. Diese Ausführungsform ist in der Herstellung besonders einfach.
Bei einer anderen Ausführung wird ein Freilaufring mit axialer Freigabebewegung verwendet. In diesem Fall ist der Gleichlaufring als ein in sich geschlossener Ring ausgebildet. Dabei sind die Klemmflächen und die als Gegenfläche für die Klemmkörper wirkende Fläche gegenüber der Achse kegelartig geneigt. Man kann die Klemmflächen im Gleichlaufring selbst anordnen, wobei die Klemmkörper gegenüber dem tragenden Ansatz geführt sind.
Die Zeichnung zeigt eine Gleichlaufeinrichtung mit einem geschlitzten Gleichlaufring, und zwar Fig. 1 die Gleichlaufeinrichtung im Längsschnitt und Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1. Nach der Zeichnung ist auf einer Welle 3, die eine Getriebeabtriebswelle sein kann, ein Nabenteil 4 undrehbar, aber längs verschiebbar angeordnet. In eine Nut 5 dieses Nabenteils 4 greift eine nicht dargestellte Schaltgabel oder ein anderes Schaltorgan ein. Lose auf der Welle 3 ist ein Zahnrad 6 gelagert, das in ständigem Eingriff mit einem nicht dargestellten, fest auf einer Vorgelegewelle angeordneten Zahnrad steht. Es bildet z. B. den zweiten Gang eines Kraftfahrzeuggetriebes.
Am Zahnradkörper befindet sich ein einseitiger zylindrischer Ansatz 7, auf welchem ein Gleichlaufring 8 über Klemmkörper gelagert ist. Der Gleichlaufring 8 ist als radial federnder, geschlitzter Ring ausgebildet, wobei der Schlitz 9 schräg zur Ringachse liegt, so daß sich die Ringenden überlappen. Gegenüber dem Ansatz 7 hat er radiales Spiel, so daß er radial zusammengedrückt werden kann. Durch einen seitlichen Ansatz 10 wird er im Zahnradkörper geführt. Eine Sicherungsscheibe 11 legt den Gleichlaufring 8 axial unbewegbar fest.
Zwischen dem Gleichlaufring 8 und dem Ansatz 7 sind als Klemtnkörper Rollen 12 vorgesehen, die am Umfang gleichmäßig verteilt und in Taschen 13 am zylindrischen Ansatz 7 gelagert sind. Die Taschen 13 wirken als Klemmflächen; sie sind flach und svmmetrisch zur Umfangsrichtung gewölbt ausgebildet, so daß sie in beiden Drehrichtungen eine Klemmwirkung ergeben.
Die Klemmrollen 12 sind durch einen Käfig 14 nach Art eines Kugel- oder Rollenlagers miteinander verbunden. Der Käfig 14 hat Ansätze 15, mit denen er in Aussparungen 16 des Gleichlaufringes 8 eingreift. Die Klemmrollen 12 müssen also zwangläufig jede Drehung des Gleichlaufringes 8 mitmachen.
Der Gleichlaufring 8 ist am äußeren Umfang mit einer kegelstumpfförmigen Reibfläche 17 versehen. Am Nabenteil 4 ist eine entsprechende Reibfläche 18 vorgesehen. Weiterhin befinden sich am Nabenteil 4 Klauen 19 zum Eingriff in entsprechende Klauen 20 am Zahnrad 6. Das Getriebe ist also formschlüssig. Das Prinzip der Erfindung läßt sich auch auf kraftschlüssige Getriebe anwenden.
Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Anordnung ist folgende: In der gezeichneten Stellung befindet sich der Nabenteil 4 in einer neutralen Stellung. Das Fahrzeug möge sich z. B. mit einer dem ersten Gang entsprechenden Geschwindigkeit bewegen, d. h. also, das Zahnrad 6 rotiert schneller als die Welle 3. Wird zum Einschalten des zweiten Ganges der Nabenteil 4 nach links bewegt, so kommt seine Reibfläche 18 zur Anlage an der Reibfläche 17 des Gleichlaufringes B. Der letztere wird durch das Reibmoment mitgenommen und gegenüber dem Zahnrad 6 verdreht, d. h., er bleibt ihm gegenüber zurück. Dabei wird auch der Käfig 14 über die Ansätze 15 vom Gleichlaufring 8 mitgenommen, so daß die Klemmrollen 12 aus ihrer tiefsten Stellung in eine wirksame Stellung kommen derart, daß sie sich zwischen dem Gleichlaufring 8 und den Klemmflächen 13 festklemmen. Es entsteht dadurch gewissermaßen eine starre Verbindung zwischen Gleichlaufring 8 und Zahnrad 6;. ein radiales Zusammendrücken des Ringes 8 ist unmöglich. Diese Stellung ist die Sperrstellung, die so lange anhält, wie auf den Gleichlaufring 8 infolge der Relativbewegung ein Reibmoment wirkt.
Sobald sich die Drehzahlen des Zahnrades 6 und des Nabenteils 4 und damit also auch der Welle 5 aneinander angeglichen haben, fällt das Reibmoment weg. Infolgedessen können nun die Klemmrollen 12 in ihre tiefste Lage in den Taschen 13 zurückkehren. Ihre Sperrwirkung hört damit auf. Der Gleichlaufring 8 ist jetzt nicht mehr nach innen abgestützt. Der Nabenteil 4 kann nun also weiter in axialer Richtung nach links bewegt werden, wobei er den Gleichlaufring 8 radial zusammendrückt. Die Klauen 19 greifen jetzt in die Klauen 20 des Zahnrades 6 ein, und die endgültige Schaltung ist damit vollzogen.
Man kann zwischen dem: Nabenteil 4 und der Welle 3 noch geneigte Übertragungsflächen vorsehen derart, daß durch das Drehmoment eine Axialkomponente erzeugt wird, die die am Nabenteil 4 wirkende Schaltkraft unterstützt. Ferner wäre es denkbar, in den Reibflächen besondere Ölabstreifmittel vorzusehen, z. B. quer liegende Keile in der Reibfläche 17 des Ringes B. Durch diese wird dann der den Reibungsschluß störende Ölfilm beseitigt oder zumindest herabgesetzt.

Claims

PATENTANSPRUCHE: 1. Gleichlaufeinrichtung für ein Zahnrad eines Zahnräderwechselgetriebes, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der auf einer tragenden Welle ein Zahnrad drehbar und ein zum Eingriff mit dem Zahnrad axial verschiebbarer Nabenteil drehfest angeordnet ist und der Nabenteil eine Kegelreibfläche hat, die beim Verschieben des Nabenteils an eine weitere Kegelreibfläche angepreßt wird, welche an einem Gleichlaufring angeordnet ist, der von einem Ansatz des Zahnrades begrenzt verdrehbar getragen wird und der den Eingriff zwischen Nabenteil und Zahnrad erst nach Überwindung einer Sperrphase durch eine Freigabebewegung zuläßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichlaufring (8) nur während der Sperrphase durch auf Klemmflächen (13) am tragenden Ansatz (7) auflaufende und gegenüber dem Gleichlaufring (8) geführte Klemmkörper (12) unbewegbar abgestützt ist.
2. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 1 mit einem Führungskäfig für die als Rollen ausgebildeten Klemmkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskäfig (14) mit Ansätzen (15) in Aussparungen (16) des Gleichlaufringes (8) eingreift.
3. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit einem geschlitzten, für die Freigabe radial zusammendrückbaren Gleichlaufring, dadurch gekennzeichnet, daß der tragende Ansatz (7) sowie die Gegenfläche des Ringes (8) und die Klemmfläche zylindrisch bzw. mit achsparallelen Erzeugenden ausgebildet sind.
4. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Gleichlaufring mit axialer Freigabebewegung, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichlaufring als in sich geschlossener Ring ausgebildet ist.
5. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmflächen und die als Gegenfläche für die Klemmkörper wirkende Fläche gegenüber der Achse kegelartig geneigt sind.
6. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmflächen im Gleichlaufring selbst angeordnet und die Klemmkörper gegenüber dem tragenden Ansatz geführt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 827 903, 903 659; schweizerische Patentschrift Nr. 223 23'7; britische Patentschrift Nr. 363 772.