DE1815372A1 - Sperrsynchronisierte Schaltkupplung fuer Zahnrad-Wechselgetriebe,insbesondere von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

• Sperrsynchronisierte Schaltkupplung für Zahnrad-Wechselgetriebe, insbesondere von Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine sperrsynchronisierte Schaltkupplung für Zahnrad-Wechselgetriebe, insbesondere von Kraftfahrzeugen, wobei den Zahnrädern Synchronisierringe zugeordnet und auf kleinerem Durchmesser als diese Kupplungsglieder fest angeordnet sind und wobei die Schaltmuffe Synchronisierflächen aufweist und axial verschiebbar auf ihrem Träger mit einer Verzahnung gelagert ist, die zugleich als Gegenkupplungsglied wirkt und wobei die Synchronisierringe gegenüber den Zahnrädern begrenzt drehbar und nach Vberwindung der Abweisung gegen einen Federwiderstand axial verschiebbar sind.
• Sperrsynchronisierungen z.B. auch der obigen Art, sind bereits bekannt geworden. Sie haben u.a. den Nachteil, daß zwischen den Zahnrädern eines Wechselgetriebes zu viel Platz verbraucht wird.
• Man ist nämlich bei Wechselgetrieben allgemein bestrebt, die Synchronisiereinrichtung so schmal wie möglich zu bauen, damit der in Getriebegehäuse zwischen den Zahnrädern verbleibende Platz so gut wie möglich ausgenutzt werden kann. außerdem kommt es stets darauf an, die Synchronisiereinrichtung im Aufbau, in der Herstellung und der Montage möglichst billig zu gestalten.
• Schließlich muß noch dafür gesorgt werden, daß beim Herausnehmen eines Ganges die aneinander klebenden Synchronisierflächen wieder gelöst werden.
• Zur Lösung dieser Probleme schlägt die Erfindung bei den eingangs genannten Schaltkupplungen eine Ddßung vor, wonach an den Synchronringen mehrere Bohrungen mit konischen Flanken Ganges ordnet sind, welche mit entsprechend angeordneten konischen Abweisbolsen an den Zahnrädern zussmenwirkon und wonach Jedem Zahnrad ein nur in Löserichtung wirksamer Anschlag für den betreffendenSynthronring zugeordnet ist Auf diese Weise läuft der Syzichronring beim Ausschalten eines Ganges gegen den Anschlag UM wird damit von der Reibfläche an der Schaltmuffe abgezogen. Die vorgeschlagene Schaltkupplung zeigt außerdem einen einfachen Aufbau, der in der Montage sehr einfach ist und der außerdem zwischen den Zahnrädern wenig Platz benötigt.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist der Synchronring mit seinem Nabenteil über einen die Kupplungsglieder aufnehmenden oder bildenden Ansatz am Zahnrad geschoben und innen im Nabenteil ist eine Ringnut zum Eingriff eines Sperringes angeordnet, der sich in einer Außennut am Ansatz des Zahnrades befindet. Hierbei wird weiter vorgeschlagen, daß der Sperring mit einer Ringnase am äußeren Umfang hinter einen entsprechenden Haken am Nabenteil greift und daß der Nabenteil stirnseitig an Federn anliegt, welche im Zahnrad angeordnet sind.
• lis Federn kommen hierbei Schraubenfedern in Frage, die axial in Bohrungen gleichmäßig verteilt über den Umfang angeordnet sind. An dieser Stelle können naturgemäß auch Tellerfedern oder andere Federarten verwendet werden.
• Bei einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung ist der Sperring radial federnd ausgebildet, und die Ringnase ist an ihrer dem Bynchronring zugekehrten Seite konisch ausgebildet.
• Eine entsprechende Konusfläche befindet sich dann im Nabenteil des Syxichronringes, und beim Einschalten dieses Ganges wird mit Hilfe dieaer Konusflächen der Sperring radial zusammengedrückt.
• Eine weitere Vereinfachung ergibt sich, wenn nach einer Weitere bildung des Erfindungsgedankens der Sperring als ein radial federnder Spreizring Mit konischer Außenfläche auggabildet ist und in eine Nut mit entsprechend konischer Grundfläche am Nabenteil eingreift und daß die tonurnigung so gewählt ist, daß der Sperring ausgleich auch als Feder für den S7nchronring dient. Auf diese Weise kennen die besonderen Federn eingespart werden.
• Besonders zweckmäßig ist dabei eine Lösung, wonach die Außennut am Ansatz des Zahnrades sich unmittelbar neben der als Kupplungsglied dienenden Verzahnung befindet. Der Nutrand wird damit direkt von der Verzahnung gebildet und die Nut dient gewissermaßen als Auslauf für die durch Stoßen hergestellte Verzahnung.
• Ferner wäre erfindungsgemäß noch eine AusführLingsform denkbar, wonach an den Spitzen der Abweisbolzen ein den Sgachronring hintergreifender hakenförmiger Ansatz angeordnet ist. Die Abweisbolzen sind im Außendurchmesser geringfügig kleiner als die Bohrungen im Synchronring, während die hakenförmigen Ansätze - die zweckmäßig nur radial außen vorgesehen sind -diesen Durchmesser etwas übertreffen.
• Ftir die Funktion einer Synchronisiereinrichtung ist der Reibungsangriff an den Synchronisierflächen von besonderer Bedeutung.
• Erfindungsgemäß wird hierfür vorgesehen, daß eine der beiden Synchronisierflächen aus vergütetemStahl besteht, während die andere mit einer Nolybdänaufspritzung versehen ist. Außerdem ist eine der Synchronisierflächen mit quer verlaufenden Nuten versehen. Zweckmäßig ist sowohl die Nolybdänaufspritzung als auch die Quernuten bei der Synchronisierfläche am Synchronring vorgesehen.
• Einzelheiten der Erfindung zeigen die Ausführungsbeispiele der Zeichnung, und zwar zeigt: Figur 1 - eine Schaltkupplung im Schnitt, Figur 2 - eine andere Ausführungsform (auszugsweise) ebenfalls im Schnitt, Figur 3 - den Syzichronring im Schnitt und Figur 4 - einen Schnitt nach Linie IV-IV in Figur 3.
• Nach Figur 1 sind auf der Welle 10 - welche die Hauptwelle eines Kraftfahrzeug-Wechselgetriebes sein kann - die Zahnräder 11 und 12 lose drehbar angeordnet. Zwischen ihnen befindet sich der auf der Welle verkeilte Schaltmuffenträger 13, auf dem mittels einer Verzahnung 14 die Schaltmuffe 15 in an sich bekannter Weise axial verschiebbar angeordnet ist. Unmittelbar neben der Verzahnung 14 befinden sich Verzahnungen 16 und 17, welche als Kupplungsglieder für den endgültigen Eingriff der Verzahnung 14 dienen. Neben diesen Verzahnungen 16 und 17 liegen Ringnuten 18 und 19, in denen Sperringe 20 und 21 angeordnet sind.
• Ueber die Verzahnungen 16 und 17 und die Sperringe 20 und 21 sind Synchronringe 22 und 23 geschoben, die mit ihren Nabenteilen 24 und 25 an Federn 26 anliegen, die gleichmäßig über den Umfang verteilt in den Zahnrädern angeordnet sind. Die Sperringe 20 und 21 greifen mit einer Ringnase 27 in eine entsprechend geformte Nut an den Nabenteilen 24 und 25 ein. Diese Ringnasen sind auf der dem Synchronisierring zugewandten Seite mit Konusflächen 28 versehen, denen entsprechende Konusflächen in den Nabenteilen 24 und 25 zugeordnet sind.
• In den Zahnrädern 11 und 12 sind Abweisbolzen 29 befestigt, die an ihrer Spitze Konusflächen 30 für die Abweisung aufweisen.
• In den Synchronringen 22 und 23 sind entsprechende Bohrungen 31 vorgesehen, die mit denselben Konusflächen 32 ausgerüstet sind.
• Wenn nun aus der dargestellten Mittellage die Schaltmuffe 15 z.B. nach rechts bewegt wird, so laufen zunächst die Konusflächen 32 und 30 aneinander an - und zwar mit ihren in Umfangsrichtung gelegenen Teilen - so daB eine weitere Bewegung verhindert wird.
• Tritt Gleichlauf ein, so hört die Abweisung auf und der Synchronring 23 drückt mit der Konusfläche 28 den Sperring 21 in seine Nut zurück, so daß die Schaltmuffe 15 gegen den Widerstand der Federn 26 nach rechts bewegt werden kann, bis die Verzahnung 14 in die Verzahnung 17 eingreift. Beim Herausnehmen des Ganges verläuft der Vorgang umgekehrt, jedoch bleibt im letzten Teil der Bewegung der Synchronring 23 mit seinem Nabenteil 25 an der Ringnase 27 des Sperringes 21 hängen, so daß er mit seiner Synchronisierfläche von der Schaltmuffe 15 abgezogen wird.
• Nach Figur 2 ist in der Nut 33 des Zahnrades 11 ein radial federnder Spreizring 34 angeordnet, der mit seiner konischen Außenfläche 35 auf die ebenso geneigte Konusfläche 36 im Nabenteil des Synchronisierringes 22 drückt. Der Spreizring 34 drückt infolge seiner Federwirkung den Synchronisierring 22 in Richtung auf die Schaltmuffe 15 bis zum Anschlag des Randes 37.
• Er wirkt also zugleich als Anschlag für den Synchronring 22 und als Feder für diesen. Dadurch können die übrigen in Figur 1 dargestellten Federn wegfallen.
• Nach den Figuren 3 und 4 ist die Synchronisierfläche 38 am Synchronisierring 23 - und natürlich auch die am anderen Synchronring - mit Quernuten 39 versehen. Außerdem ist der Synchronring an seiner Synchronisierflächemit einer Molybdänaufspritzung 40 ausgerüstet, um einen möglichst hohen und möglichst verschleißfesten Reibwiderstand zu bilden.

Claims (7)

A n s p r ü c h e:

1. Sperrsynchronisierte Schaltkupplung für Zahnrad-Wechselgetriebe, insbesondere von Kraftfahrzeugen, wobei den Zahnrädern Synchronisierringe zugeordnet und auf kleinerem Durchmesser als diese gupplungsglieder fest angeordnet sind und wobei die Schaltiuffe Synchronisierilächen aufweist und axial verschiebbar auf ihrem Träger mit einer Verzahnung gelagert ist, die zugleich als Gegenkupplungsglied wirkt und wobei die Synchronisierringe gegenüber den Zahnrädern begrenzt drehbar und nach über windung der Abweisung gegen Pederwiderstand axial verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß an den Synchronisierringen (22, 23) mehrere Bohrungen (31) mit konischen Flanken (32) angeordnet sind, welche mit entsprechend angeordneten konischen Abweisbolzen (29, 30) an den Zahnrädern (11, 12) zusammenwirken und daß Jedem Zahnrad (11, 12) ein nur in Löserichtung wirksamer Anschlag (Sperring 20, 21, 34) für den betreffenden Synchronring zugeordnet ist.

2. Schaltkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronring (22, 23) mit seinem Nabenteil (24, 25) über einen die Kupplungsglieder (verzahnung 16, 17) aufnehmenden oder bildenden Ansatz am Zahnrad (11, 12) geschoben und innen im Nabenteil eiFo Ringnut zus Eingriff eines Sperringes (20, 21) angeordnet ist1 der sich in einer Außennut (18, 19) am Ansatz befindet0

3. Sahaltkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperring (20, 21) mit einer Ringnase (27) am äußern Umfang hinter einem entsprechenden Haken am Nabenteil (24, 2g) greift und daß der Nabenteil (24, 25) stirnseitig an Federn (26) anliegt, welche im Zahnrad (11, 12) angeordnet sind.

4. Schaltkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperring (20, 21) radial federt und die Ringnase (27) an ihrer dem Synchronring (22, 23) zugekehrten Seite konisch (28) ausgebildet ist.

5. Schaltkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperring (34) als ein radial federnder Spreizring mit konischer Außenfläche (35) ausgebildet ist und daß er in eine Nut mit entsprechend konischer Grundfläche (36) am Nabenteil eingreift und daß die Konusneigung so gewählt ist, daß der Sperring (34) zugleich auch als Feder für den Synchronring (22, 23) dient.

6. Schaltkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außennut (18, 19) am Ansatz des Zahnrades (11, 12) sich unmittelbar neben der als Kupplungsglied dienenden Verzahnung (16, 1?) befindet.

7. Schaltkupplung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daB an den Spitzen der ÅDweSsbolzenein den Synchronring hintergreifender hakenförmiger Ansatz angeordnet ist.

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