DE1450879C - Synchronisiereinrichtung fur eine Schaltkupplung, insbesondere fur Zahnraderwechselgetriebe von Kraft fahrzeugen - Google Patents

Description

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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Synchronisier- Sperrkörper 14 nach Fig. 1, 2 und 3 sowie die Sperreinrichtung besteht in ihrem einfachen und unkompli- körper 15 nach F i g. 5, 6 und 7 gleichmäßig verteilt zierten Aufbau und der fertigungstechnisch günstigen am Umfang bzw. in den Stirnseiten der Reibringe 11, Ausbildung ihrer Bauteile. Insbesondere sind die 12 angeordnet. Zu diesem Zweck tragen die Reibringe Reibringe als einfache Drehteile herstellbar und eig- 5 11,12 an ihrem Umfang eine der Anzahl der Sperrkörnen sich deshalb für eine Herstellung in Zweistoff per 14, 15 entsprechende Anzahl Ausnehmungen oder Verbundausführung. Die Anzahl der Bauteile 16, 17. Dabei sind die Ausnehmungen 16, wie aus wird auf ein Minimum insbesondere dadurch redu- F i g. 2 hervorgeht, an den Stirnseiten und die Ausnehziert, daß die Sperrkörper gleichzeitig als Sperrmittel mungen 17 gemäß Fig.6 am Umfang angeordnet, und Kraftübertragungsteile fungieren. io Die Sperr körper 14 sind in den Ausnehmungen 16 der

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Reibringe 11 ohne Spiel gelagert und ragen mit dem

Sperrkörper Ansätze zur Führung in Umfangsrich- Zapfen 19 in eine in der Schaltmuffe 5 bzw. der

tung auf, die an der Schaltverzahnung und den Reib- Schaltverzahnung 9 befindliche Lücke 18.

ringen anliegen. An jedem der Sperrkörper sind weiterhin zwei An-

Damit wird eine bessere radiale Führung der 15 sätze 20 angebracht, mit denen sie zwischen den Reib-

Sperrkörper erreicht. ringen 11 und der Schaltverzahnung 9 der Schalt-

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausfüh- muffe 5 radial geführt sind. Außerdem sind die Sperr-

rungsbeispielen näher erläutert werden. In der Zeich- körper 14 mit Ansätzen 14' an den Stirnflächen 21 der

nung zeigt Ausnehmungen 16 axial geführt.

F i g. 1 die Anordnung des ersten Ausführungsbei- ao Die Sperrkörper 15 dagegen sind in den Ausneh-

spieles der Synchronisiereinrichtung zwischen zwei mungen 17 ohne Spiel gelagert und ragen gleichfalls

benachbarten Zahnrädern im Schnitt, mit dem Zapfen 19 in die Lücke 18 der Schaltverzah-

Fig. 2 den Schnitt A-B nach Fig. 1, wobei ein nung9. Dabei sind die Sperrkörper zwischen den zum

Sperrkörper entfernt ist, Muffenträger 4 gerichteten Stirnflächen 22 der Reib-

F i g. 3 einen vergrößerten Ausschnitt des ersten 25 ringe 12 axial geführt. Jeder der Sperrkörper 15 trägt

Ausführungsbeispieles der Synchronisiereinrichtung weiterhin zwei Ansätze 23, die in die Ausnehmungen

im Schnitt, 17 der Reibringe 12 ragen. Die Sperrkörper 15 sind so

F i g. 4 den Schnitt C-D nach F i g. 3 und den bemessen, daß sie sich mit den Ansätzen 23 auf dem

Schnitt G-H nach F i g. 7, Grund der Ausnehmungen 17 und mit dem Zapfen 19

F i g. 5 die Anordnung des zweiten Ausführungs- 30 in der Lücke 18 abstützen und damit radial geführt

beispieles der Synchronisiereinrichtung zwischen zwei sind,

benachbarten Zahnrädern im Schnitt, Der Zapfen 19 kann entweder in die Sperrkörper

F i g. 6 den Schnitt E-F nach F i g. 5, wobei ein 14, 15 eingesetzt sein oder aber vorteilhaft mit diesem

Sperrkörper nicht geschnitten und ein anderer ent- ein einziges Teil bilden, wie dies in den Zeichnungen

ferntist, 35 dargestellt ist.

F i g. 7 einen vergrößerten Ausschnitt des zweiten Die Sperrkörper 14, 15 besitzen weiterhin eine zur

Ausführungsbeispieles der Synchronisiereinrichtung Mittelachse der Welle 1 achsparallel gerichtete Boh-

im Schnitt, rung 24. In dieser befindet sich eine Druckfeder 25,

F i g. 8 eine Draufsicht des Sperrkörpers gemäß die sich an den zum Muffenträger 4 gerichteten Stirn-

F i g. 5, 40 flächen der Reibringe 11, 12 abstützt. Somit werden

F i g. 9 eine Draufsicht des Sperrkörpers gemäß die Reibringe 11, 12 ständig in Anlage mit den kegel-

Fig. 1. stumpfförmigen Ansätzen 10 der Zahnräder 2, 3 ge-

Auf der Welle 1 eines Zahnräderwechselgetriebes halten.

sind die beispielsweise dem 3.. und 4. Gang zugeord- Die Schaltverzahnung 9 der Schaltmuffe 5 wird ge-

neten Zahnräder 2, 3 drehbar gelagert. Zwischen den 45 maß F i g. 4 durch die an ihrem Umfang verlaufende

Zahnrädern 2, 3 sitzt der auf der Welle 1 starr befe- Nut 26 unterbrochen, welche die Schaltverzahnung 9

stigte, mit drei oder mehreren Armen versehene Muf- in zwei Zahnreihen teilt. Die Tiefe dieser Nut ent-

fenträger 4. Dieser dient als Träger und Kraftüber- spricht dabei der Zahnhöhe der Schaltverzahnung 9.

tragungsteil für die auf ihm axial verschiebbare Die der Lücke 18 benachbarten Zähne 27, 27',

Schaltmuffe 5. In die Nut 6 der Schaltmuffe 5 greift in 50 27", 27'" der Schaltverzahnung 9 sind mit Abschrä-

an sich bekannter Weise die nicht dargestellte Schalt- gungen 28, 28', 28", 28'" versehen. Der jeweiligen

gabel ein. Drehrichtung des zu kuppelnden Zahnrades entspre-

Die Zahnräder 2, 3 sind mit entsprechenden chend liegt dabei der Zapfen 19 der Sperrkörper 14, Schaltverzahnungen 7, 8 versehen, mit denen die 15 an den Abschrägungen 28, 28" oder 28', 28'" an. Schaltverzahnung 9 der Schaltmuffe 5 beim Einlegen 55 Die Wirkungsweise der beschriebenen Synchronides jeweiligen Ganges in Eingriff .gebracht wird. siereinrichtung ist folgende:

Weiterhin tragen die Zahnräder 2, 3 an ihren, dem Durch die in der Bohrung 24 der Sperrkörper 14,

Muffenträger 4 zugewandten Stirnseiten kegelstumpf- 15 geführte Druckfeder 25, die einen geringen axialen

förmige Ansätze 10. Auf diesen Ansätzen sind die Druck auf die Reibringe 11, 12 ausübt, werden diese

Reibringe 11 nach Fig. 1 und 3 bzw. die Reibringe 60 ständig über ihrem Innenkegel 13 mit den kegel-

12 nach F i g. 5 und 7 drehbar gelagert. Die Reibringe stumpfförmigen Ansätzen 10 der Zahnräder 2, 3 in

11, 12 besitzen den kegelstumpfförmigen Ansätzen 10 Anlage gehalten. Die zwischen den Reibringen 11, 12

entsprechende Innenkegel 13. Diese Innenkegel wir- und den Zahnrädern 2, 3 bestehende Relativdrehzahl

ken mit den Ansätzen 10 zusammen. Es ist zweckmä- bewirkt ein Verdrehen der Reibringe 11,12 und somit

ßig, die Reibringe 11, 12 aus Wirtschaftlichkeitsgrün- 65 ein Verdrehen der Sperrkörper 14, 15 gegenüber der

den in Zweistoff- bzw. Verbundausführung herzustel- Schaltmuffe 5. Dadurch kommt der Zapfen 19 der

len. Sperrkörper 14, 15 an den Abschrägungen 28,28" der

Zwischen den Armen des Muffenträgers 4 sind die Zähne 27, 27" bzw. an den Abschrägungen 28', 28'"

der Zähne 27', 27'" zur Anlage. Damit befindet sich die Synchronisiereinrichtung bereits bei Leerlauf in Sperrstellung.

Wird nun die Schaltmuffe 5 zu einer der Schaltverzahnungen 7, 8 der Zahnräder 2, 3 hin mittels der Schaltkraft verschoben, kommt der Zapfen 19 der Sperrkörper 14, 15 an die Kanten 28 oder 28" bzw. 28' oder 28'" zur Anlage und verhindert so ein weiteres Verschieben der Schaltmuffe 5 in Richtung der Schaltverzahnung 7 bzw. 8.

Die Schrägen 28, 28', 28", 28'" der Zähne 27,27', 27", 27'" sind entweder als Gerade, die bei Kraftschluß am Zapfen 19 tangiert oder aber auch konkav ausgebildet, wobei diese dann etwa dem Radius des Zapfens 19 entspricht. Dabei muß die Schräge zur Zahnflanke einen solchen Winkel aufweisen, daß das Drehmoment, hervorgerufen durch die sich aus der Reibung der Konusflächen der Reibringe 11, 12 und der kegelstumpfförmigen Ansätze 10 der Zahnräder 2, 3 ergebende Relativdrehzahl, immer größer ist als das durch die Schräge in Verbindung mit dem Zapfen 19 sich ergebende Rückstellmoment. Erst bei eingetretenem Gleichlauf zwischen dem jeweiligen Reibring und dem zu kuppelnden Zahnrad tritt ein Nachlassen des Anlagedrucks zwischen dem Zapfen 19 und dem betreffenden Zahn 27 bzw. 27" bzw. 27' bzw. 27'" ein, wobei sich der Zapfen 19 in die Lücke 18 der Schaltverzahnung 9 bewegt und die Schaltmuffe 5 mit der synchron laufenden Schaltverzahnung 7 bzw. 8 gekuppelt werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Synchronisiereinrichtung für eine Schaltkupplung, insbesondere für Zahnräderwechselgetriebe von Kraftfahrzeugen, mit einer Schaltmuffe, die auf dem äußeren Umfang eines zwischen zwei wahlweise kuppelbaren Zahnrädern mit der Welle fest verbundenen Muffenträgers axial verschiebbar und durch die über Sperrkörper jeweils ein Reibring an eine Reibfläche eines der beiden Zahnräder andrückbar und die in die Schaltverzahnung des dadurch zum Gleichlauf gebrachten Zahnrades einschiebbar ist, wobeibeide Reibringe durch Druckfedern an den entsprechenden Reibflächen der beiden Zahnräder stets in Anlage gehalten werden und dadurch die Schaltmuffe in Sperrstellung gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperr- körper (14, 15) in am Umfang bzw. an den Stirnseiten der Reibringe (11, 12) angeordneten Ausnehmungen (16, 17) mit Ansätzen (14', 23) wie an sich bekannt, ohne Spiel sowie in an sich bekannter Weise mit einem Zapfen (19) in Lücken (18) zwischen den Zahnkränzen (27, 27', 27", 27'") der Schaltverzahnung (9) der Schaltmuffe (5) radial geführt mit geringem Spiel in Umfangsrichtung eingreifen und an den zum Muffenträger (4) gerichteten Stirnflächen (22) der Reibringe axial geführt sind.

2. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkörper (14) Ansätze (20) zur Führung in Umfangsrichtung aufweist, die an der Schaltverzahnung (9) und den Reibringen (11) anliegen.

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Die Erfindung betrifft eine Synchronisiereinrichtung für eine Schaltkupplung, insbesondere für Zahnräderwechselgetriebe von Kraftfahrzeugen, mit einer Schaltmuffe, die auf dem äußeren Umfang eines zwischen zwei wahlweise kuppelbaren Zahnrädern mit der Welle fest verbundenen Muffenträgers axial verschiebbar und durch die über Sperrkörper jeweils ein Reibring an einer Reibfläche eines der beiden Zahnräder andrückbar und die in die Schaltverzahnung des dadurch zum Gleichlauf gebrachten Zahnrades einschiebbar ist, wobei beide Reibringe durch Druckfedern an den entsprechenden Reibflächen der beiden Zahnräder stets in Anlage gehalten werden und dadurch die Schaltmuffe in Sperrstellung gehalten wird.

Bei einer bekannten Synchronisiereinrichtung dieser Art wird die Sperrfunktion von einer an den Reibringen angeordneten Sperrverzahnung ausgeübt. Die Reibringe besitzen an ihren einander zugewandten Stirnflächen Ausnehmungen, in welche im Schaltmuffenträger gelagerte Druckkörper mit einem Spiel entsprechend der halben Zahnteilung der Sperrverzahnung eingreifen. Die Übertragung der Schaltbewegung der Schaltmuffe auf die Reibringe mittels der Druckkörper geschieht dadurch, daß diese infolge der Fliehkraft gegen die Schaltverzahnung der Schaltmuffe gedrückt werden und somit einen Reibungsschluß herstellen.

Bei einer anderen Ausführung werden die Schaltverzahnungen der zu kuppelnden Zahnräder durch eine Mehrzahl in den einander gegenüberliegenden Stirnflächen derselben angebrachter Bohrungen und die Schaltverzahnung der Schaltmuffe durch eine der Anzahl dieser Bohrungen entsprechende Anzahl Schaltstifte ersetzt. Letztere sind fest mit der Schaltmuffe verbunden und axial beweglich in halbkreisförmigen, sich über die gesamte Breite der aus einer Hülse bestehenden Reibringe gelagert. Die Hülse ist über ein Keilwellenprofil drehfest, aber axial verschiebbar mit dem Schaltmuffenträger verbunden und besitzt im Bereich der Schaltstifte radiale Bohrungen, in denen eine Scheibe ohne Spiel eingesetzt ist. Diese nimmt eine federbelastete Rastkugel auf, welche in Kerben des Schaltstiftes einrastbar ist.

Abgesehen davon, daß bei diesen Lösungen die Druckkörper bzw. die Scheibe lediglich die Aufgabe haben, die Reibringe bzw. die Hülse an den Gegenkonus des zu kuppelnden Zahnrades heranzuführen, also keine Sperr- und Schaltkräfte aufnehmen, bedürfen sie auf Grund der Vielzahl der verwendeten Bauteile und der verhältnismäßig komplizierten Ausbildung der Reibringe bzw. der Hülse einen hohen Fertigungsund Montageaufwand. Darüber hinaus benötigt die erstgenannte Synchronisiereinrichtung eine größere axiale Baulänge, da die an den Reibringen angeordnete Sperrverzahnung zur Erfüllung ihrer Funktion sich in der Regel außerhalb der Schaltmuffe befindet. Ferner ist diese Vorrichtung mit einer gewissen Funktionsunsicherheit behaftet, die darauf beruht, daß die zwischen der Schaltverzahnung der Schaltmuffe und den Druckkörpern auftretenden Reibkräfte zumindest bei einem schnellen, sportlichen Schalten nicht ausreichen, um die Druckkörper zusammen mit den Reibringen axial zu verschieben und damit eine Synchronisierung zu erreichen.

Schließlich ist eine Synchronisiereinrichtung bekannt, bei welcher die beiden Reibringe mittels mehrerer am Umfang derselben angeordneter Stifte zu einem Bauteil vereinigt sind. Die Stifte besitzen einen Kopf, der als Sperrelement dient und nehmen federbelastete Rastkugeln in sich auf, welche sich in einer umlaufenden Rille der Schaltmuffe abstützen und dadurch die Reibringe in ihrer Mittellage arretieren.

Diese Konstruktion hat den Nachteil, daß sich die Reibringe beim Einpressen der Stifte verformen, d. h. von ihrer Kreisform abweichen, und dann deren Innenkonus nicht mehr allseitig am Außenkonus des zu kuppelnden Zahnrades anliegt. Die Folge davon ist ein vorzeitiger Verschleiß der Reibringe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber den bekannten Synchronisiereinrichtungen einfachere und günstigere Ausführung zu schaffen.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Sperrkörper in am Umfang bzw. an den Stirnseiten der Reibringe angeordneten Ausnehmungen mit Ansätzen, wie an sich bekannt, ohne Spiel sowie in an sich bekannter Weise mit einem Zapfen in den Lücken zwischen den Zahnkränzen der Schaltverzahnung der Schaltmuffe radial geführt mit geringem Spiel, in Umfangsrichtung eingreifen und an den zum Muffenträger gerichteten Stirnflächen der Reibringe axial geführt sind.