DE1208139B - Synchronisierbremse fuer die mit einem Schieberad zusammenwirkenden Zahnraeder eines Zahnraederwechselgetriebes - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

F06h

Deutsche Kl.: 47 h-12

Nummer: 1208 139

Aktenzeichen: B 66427 XII/47 h

Anmeldetag: 20. März 1962

Auslegetag: 30. Dezember 1965

Die Erfindung bezieht sich auf eine Synchronisierbremse für die mit einem Schieberad zusammenwirkenden Zahnräder eines Zahnräderwechselgetriebes, bei dem die genannten Zahnräder in einem Schmierölbad laufen, wobei vor dem Umschalten des Schieberades eine dem Getriebe vorgeschaltete Kupplung den Leistungsfluß trennt.

Es sind Synchronisierbremsen für Zahnräderwechselgetriebe bekannt, bei denen der während des Schaltvorganges frei drehbare Getriebestrang durch eine Bremse abbremsbar ist, die aus einem Dichtungsring besteht. Die dabei erreichte Bremswirkung ist abhängig von Werkstoff, Form und Spannung des Dichtungsringes. Eine Möglichkeit, die Bremswirkung in Abhängigkeit von der Temperatur des Getriebeöles steuern zu können, ist nicht gegeben.

Es ist aber von Vorteil, wenn die Bremswirkung mit zunehmender Temperatur des Getriebeöles ansteigt, während dessen Viskosität dabei sinkt.

Dieses Ziel liegt der Erfindung zugrunde. Es wird erreicht durch die gemeinsame Anwendung folgender Maßnahmen:

a) Mit dem Getriebestrang der Zahnräder, in welche das Schieberad einrückbar ist, ist eine Reibungsbremse verbunden;

b) die Bremskraft der Bremse ist in Abhängigkeit von der im Schmierölbad herrschenden Temperatur derart selbsttätig veränderlich, daß die vom Schmieröl an den Rädern ausgeübte Bremskraft und die von der Bremse ausgeübte Bremskraft eine resultierende Bremskraft ergeben, welche in einem möglichst breiten Temperaturbereich zwischen zwei vorgegebenen Grenzwerten liegt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß mit dem genannten Getriebestrang eine Bremsscheibe verbunden ist, an der ein Reibkissen anliegt, dessen temperaturabhängig veränderliche Anpreßkraft von einer Bimetallfeder erzeugt ist. Die Bimetallfeder kann in bekannter Weise aus zwei aufeinanderhaftenden Metallschichten mit verschiedenen Wärmedehnungswerten bestehen, wobei zweckmäßig die beiden Schichten verschieden lang sind.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

F i g. 1 zeigt schematisch ein Zahnräderwechselgetriebe;

F i g. 2 und 3 Einzelheiten der Reibungsbremse in vergrößertem Maßstab;

F i g. 4 ist ein Diagramm der Bremskräfte der Reibungsbremse und des Getriebeöles.

Synchronisierbremse für die mit einem
Schieberad zusammenwirkenden Zahnräder
eines Zahnräderwechselgetriebes

Anmelder:

Borg-Warner Corporation, Chicago, JH.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,

Hamburg 36, Neuer Wall 41

Als Erfinder benannt:
ao Richard L. Smirl, La Grange Park, JIl. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 21. März 1961 (97 329) --

Einem Motor 9 ist eine Leistungstrennkupplung 12 nachgeordnet, die mit einer noch zu beschreibenden Synchronisierbremse 10 in Verbindung steht. Der

Kupplung 12 schließt sich über eine Antriebswelle

16 ein Getriebe 11 an, von dessen Abtriebswelle 22

z. B. ein Kraftfahrzeug antreibbar ist.

Das Getriebe 11 weist zwei parallele Wellenstränge 21 und 28 auf. Der oben gelegene Wellenstrang 21 besteht aus der Antriebswelle 16 mit dem Zahnrad 18 und der dazu gleichachsigen Abtriebswelle 22 mit nicht dargestellten Gangschalträdern und -kupplungen sowie dem Schieberad 19 für wechselweises Einschalten des ersten Ganges (I) und des Rückwärtsganges (R). Unter dem beschriebenen Wellenstrang 21 liegt der andere Wellenstrang 28, bestehend aus der Vorgelegewelle 20 mit darauf angeordneten Zahnrädern, von denen nur das mit dem Zahnrad 18 kämmende Vorgelegerad 21 α, das Rad 21c für den ersten Gang (I) und das mit dem Umkehrrad 216 kämmende Rad 21 d für den Rückwärtsgang (R) dargestellt, die Räder der übrigen Gänge nicht dargestellt sind. Die Zahnräder dieses Getriebestranges 28 tauchen teilweise in einen Schmierölsumpf 13 ein. Getriebe dieser Bauform werden üblicherweise in Kraftfahrzeugen angewendet.

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Zum Erleichtern des Umschaltens vom ersten Gang auf den Rückwärtsgang und umgekehrt ist an einem mit der Antriebswelle 16 verbundenen Teil 33 die Synchronisierbremse 10 angeordnet. Diese besteht aus einer Bimetallfeder 30, die am Getriebegehäuse mittels einer Schraube 31 befestigt ist und Schichten 30 a und 30 b von unterschiedlicher Länge aufweist, die sich in Abhängigkeit von der Öltemperatur biegen.

Am freien Ende der Bimetallfeder 30 ist ein Reibkissen32, z.B. aus Kork, angebracht, welches mit der Bremsscheibe 33 eine Reibungsbremse bildet. Die Bremsscheibe 33 liegt über eine Beilagscheibe 34 am Innenring 35 des Kugellagers 36 der Antriebswelle 16 an. Die Bremskraft, welche von der Bimetallfeder 30 entwickelt wird, wirkt also auf die Antriebswelle 16 und von dieser auf die Räder 21c und 21 b der Gänge I und R.

In Fig. 4 ist die BremskraftB als Funktion der Temperatur t aufgetragen: Bei einer niedrigen Öltemperatur ist die an den Rädern des Getriebestranges 28 wirkende Bremskraft in erster Linie auf die Zähigkeit des Öls zurückzuführen (Kurve Bl). Bei sehr niedrigen Öltemperaturen kann die Bimetallfeder 30 das Reibkissen 32 sogar von der Bremsscheibe 33 abheben. Wenn sich die Öltemperatur erhöht, dann wird die entstehende Bremskraft von der Kraft der Feder 30, d. h. durch den Anpreßdruck des Reibkissens 32, unterstützt. Die Feder 30 sollte so ausgebildet und angeordnet sein, daß sie eine allmählich wachsende Bremskraft nach der Kurve B 2 erzeugt, so daß die resultierende Kraft B nicht auf einen Wert unterhalb eines vorbestimmten Minimums B/min absinkt und nicht ein vorbestimmtes Maximum B/max übersteigt. Durch dieses Verhalten wird die Verwendung eines leichteren Getriebeöls während des ganzen Jahres ermöglicht.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Bimetallfeder 30 so ausgebildet, daß sie eine maximale Anpreßkraft von etwa 80 bis 125 gr/cm² auf die Bremsscheibe 33 bei einer Temperatur von z. B. 20° C ausübt. Daher ist die durch die Bimetallfeder hervorgerufene Bremskraft nicht so groß, um den normalen Betrieb des Getriebes 11 zu stören, jedoch ausreichend, um den Schaltvorgang zu erleichtern.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Synchronisierbremse für die mit einem Schieberad zusammenwirkenden Zahnräder eines Zahnräderwechselgetriebes, bei dem die genannten Zahnräder in einem Schmierölbad laufen, wobei vor dem Umschalten des Schieberades eine dem Getriebe vorgeschaltete Kupplung den Leistungsfluß trennt, gekennzeichnet durch die gemeinsame Anwendung folgender Maßnahmen:

a) Mit dem Getriebestrang (21, 28) der Zahnräder (21c, 2Id), in welche das Schieberad (19) einrückbar ist, ist eine Reibungsbremse (10) verbunden;

b) die Bremskraft der Bremse ist in Abhängigkeit von der im Schmierölbad (13) herrschenden Temperatur derart selbsttätig veränderlich, daß die vom Schmieröl an den Rädern (21c, 21a) ausgeübte Bremskraft (Bl) und die von der Bremse ausgeübte Bremskraft (B 2) eine resultierende Bremskraft^) ergeben, welche in einem breiten Temperaturbereich zwischen zwei vorgegebenen Grenzen (Bjmax, B/min) liegt.

2. Synchronisierbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Getriebestrang (21, 28) eine Bremsscheibe (33) verbunden ist, an der ein Reibkissen (32) anliegt, dessen temperaturabhängig veränderliche Anpreßkraft von einer Bimetallfeder (30) erzeugt ist.

3. Synchronisierbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetallfeder (30) in bekannter Weise aus zwei aufeinanderhaftenden Metallschichten mit verschiedenen Wärmedehnungswerten besteht und daß die beiden Schichten (30 a, 30 b) verschieden lang sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 606 827, 864965; deutsche Auslegeschriften Nr. 1 094 110,
1128757;
USA.-Patentschrift Nr. 1746764.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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