DE1951778U

DE1951778U - Drehzahl-uebersetzungsgetriebe.

Info

Publication number: DE1951778U
Application number: DEC14476U
Authority: DE
Original assignee: Chrysler Corp
Current assignee: Old Carco LLC
Priority date: 1965-05-03
Filing date: 1966-04-27
Publication date: 1966-12-15
Also published as: US3364768A; DE1550701A1; ES326091A1; GB1140944A

Description

RA. 567 329*23,m66 %

Pafenionwatt »Β. ING. H. NEGBNDANK Patentanwalt

Dipl.-«Ing. H. Hauck Patentanwalt Dipl.«Phys,W.Schmitz

HAMBURG 3β · NEUER WALI, 41 · PBHNHtTJB' 8β 74 88 UND 3Θ 41 15

Chrysler Corporation ^: 26. Oktober I966

Drehzahl - 'Ob er set zungs getriebe

Die Neuerung bezieht sieb, allgemein auf leistungsübertragen™ de Drehzahl-Ubersetzungsgetriefce und insbesondere. auf die Anordnung von geräusohdämpfenden Kitteln in mehrstufigen Getrieben zur -Verhinderung von Schvifingungsgeräuschen., die bei bestimmten. Betriebszuständen -das Getriebes von zumindest einem seiner Zahnräder verursacht werden können.

Bei üblichen, mehrstufigen Getrieben mit Vorgelegewellen, bei denen beispielsweise auf der Getriebe-Abtriebswelle synchronisierte Zahnräder angebracht sind und auf der Yorgelegewelle ein Zahnradsatz montiert oder -.einstückig mit der Vorgelegewelle ausgebildet 1st, wird ein. erstes·Schieberad verwendet, um wahlweise bestimmte einzeine Räder- des Zahnradsatzes mit der Getriebe-Abtriebsweile zum Eingriff zu bringen,: damit¹, die gewünschte Drehzahl :in Vorwärtsrichtung erzielt wird. Böi.derartigen Anordnungen wird gewöhnlich ein zweites Zahnrad verwendet P^-um die kinematische Kette zwischen

der Getriebe~Antriebsw@lle und der Getriebe-Abtriebswelle im kleinen Vorwärts gang/und. im Rückwärtsgang-■ zu schließen. Im allgemeinen wird die3,besQnderie bei Getrieben mit drei Vorwärtsgängen,, dadurch bewirkt, daß das zweite Schieberad wahlweise zum Singriff: mit dem Getrieberad für den kleinen Vorwärtsgang oder dem losen Zahnrad des. Rückwärtsganges zum Eingriff gebracht wird. ■; - ■ "-. ,v-";-. . -. "

Im allgemeinen werden Schaltgabeln verwendet, um derartige Sohieberäder axial zu verschieben; und zum Eingriff- zu bringen. In vielen Mllen sind derartige Schieberäd'er mit einer innen genute"ten Nabe ver sehen _? die gleitend> auf äußere Keilzähne einer Welle, beispielsweise der Getriebe-Abtriebswelle, paßt, :^r

Um eine leichte Verschiebbarkeit derartiger Schieberäder sicherzustellen, müssen zwischen den äußeren-und inneren KeilBähnen ^geeignete Toleranzen vorliegen..

Während bestimmter Betriebszustände des Getriebes übertragen derartige verkeilte Schieberäder keinerlei Leistung und neigen deshalb infolge der erwähnten Toleranzen zu Schwingungen oder Klappergeräusohen.:^:: _:-. ■ ■- -

Es sind vei'schiedene .Vorschläge für in Verbindung mit Zahnrädern und Wellen anzuwendende-Büttel zur Vermeidung dieser Schwingungen oder Klapp er ge.räus ehe gemacht /worden. Keines dieser Mittel konnte sich/,jedoch in der fraxis vollständig durchsetzen, teils wegen"hoher Kosten, die die allgemeine Verwendung' derartiger „Einrichtungen verbieten, teils wegen

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■_ -A-

unerwünschter Betrieb s elgensoliaf ten,- Bei-einigen der bekannten- .geräuschdämpf enden ^ für Getriebe sind Mittel vorgesehen, die eine' Neigung, haben^-das in Frage stehende Zahnrad in eine Lagezu drücken, in welcher seine Keilzähne mQglicherweise. im wesentlichen in der Mitte- zwischen den mit ihnen zusammenwirkenden.^ Keil ζ ahnen der Welle,., auf welcher das Zahnrad sitzt, liegt.. Dies würde beispielsweise unter der Annahme, daß insgesamt.-©in'Spiel- von 0,14 mm zwischen einem Keil zahn der .Welle; und ■ den ihm benachbarten Keilzähnen des Zahnrades vorliegt, bedeuten, daß das Zahnrad durch die geräuschdämpf enden Mittel, sp gedreht oder, eingestellt würde, daß sich auf geder Seite _der^:'Keilzähne der-Welle ein Abstand von 0,Ό7 mm zu den- benachbarten'Keilzähnen des Zahnrades ergäbe« .. - - ■-.-'" . - .· ^:

Derartige geräuschdämpfende Vorrichtungen können insofern niemals vollständig zufriedenstellen, als sie einen Widerspruch in sich darstellen, denn, ihre primäre "funktion, die natürlich darin besteht, Klappergeräusche zu verhindern, wird durch die von ihnen hervorgerufene.Verminderung des maximalen Abstandes zwischen irgendwelchen zusammenwirkenden Seiten entsprechender Keilzähne nur herabgesetzt. Das Zahnrad ist nach wie vor gegen die Anreguag^von Schwingungsklappern sehr anfällig, da es mit seinen Keilzälinen gegen beide Seiten der Keilzähne der mit ihm Zusammenarbeitenden Welle anzuschlagen vermag.

Es sind auch andere geräuschdämpfende. To !'richtungen vorgeschlagen worden, etwa solche, die vom Zahnrad"-getragen werden und als ein beispielsweise, zwischen den Keilzähnen der Welle

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-Λ

angreifendes Mitnahmeelement wirken. Bei einer derartigen Anordnung, die eine mit äußeren Keilnuten versehene Welle und ein Zahnradmiteiner genuteten Öffnung aufweist, ist in dem mittleren Teil der genuteten Öffnung eine Hingnut ausgebildet. Ein verformbares oder nachgiebiges Glied wird innerhalb der Nut an deren Boden über den gesamten Umfang angeordnet, und dann wird ein mit offenen Enden versehener kreisförmiger Ring-so in die Nut eingesetzt, daß er allgemein radial einwärts zu dem.nachgiebigen Glied angeordnet ist. Der Eing hat einen verhältnismäßig glatten äußeren Umfang und ist auf seinem inneren Umfang mit einer Anzahl von mit gegenseitigem Abstand angeordneten Torsprüngen versehen. Abmessung und Gestalt des-Hinges sind so gewählt, daß er sich beim Aufsetzen des Zahnrades auf die genutete Welle radial nach außen ausdehnen kann,. um den mit- gegenseitigem Abstand angeordneten;Torsprüngen_das Erfassen gegenüberliegender Seiten aufeiiianderf olgenderKeilzähne und dadurch allgemein die Einfügung in den Raum zwischen diesen-Keilzähnen zu ermöglichen. Infolge der radialen.Ausdehnung des Ringes-drückt gleichzeitig der glatte äußere Umfang die verformbaren nachgiebigen Mittel zusammen,'umVso eine Dämpfung von Schwingungen des Zahnrades^auf der Welle anzuibreben. Dieser Syp einer geräuschdämpfenden^i? Vorrichtung wirft jedoch viele Probleme auf, darunter das Problem der von den mit gegenseitigem Abstand angeordneten "Vorsprühgen erzielten Greifwirkung* Wiederum wegen der Herstellungstoleranzen werden sich an den K'eilzähnen der Welle verschieden starke Greif-

Wirkungen, ergeben, wenn beispielsweise das Rad auf den lieilzahnen der Welle axial verschoben wird, um den gewünschten Drehzahlwechsel hervorzurufen. Ferner ist das am Boden der Nut angeordnete ^nachgiebige oder, flexible-Mittel gewöhnlich, gegen Angriff durch die verschiedenen Bestandteile des in dem Getriebe benutzten Schmiermittels empfindlich.. Korrosion der flexiblen Mittel würde natürlich, dazu führen, daß die gewünschte Funktion der geräusohdämpfenden 'Vorrichtung vollständig verloren ginge. Ferner müssen, da die Hut im Mittelteil der genuteten Öffnung angeordnet ist, die Keilzähne des Zahnrades verlängert werden, um den Verlust an Keilflache auszugleichen, -die für die Leistungsübertragung erforderlich, ist»

'.Die vorliegend© Heuerung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Getriebe der eingangs angegebenen Art au schaffen, bei welchem das Auftreten von Sohwingungs- und Klappergerauschen durch Mittel verhindert wird, die die geschilderten Nachteile der bekannten geräuschdämpfenden Vorrichtungen nicht aufweisen. Die vorliegende Neuerung geht aus von einem leistungsübertragenden Drehzahl-tibersetzungsgetriebe, mit einer Welle, die mit über ihren Umfang verteilten axialen Keilzähnen versehen ist, und einem mit inneren Keilzähneoa versehenen, auf der Welle axial verschiebbaren Zahnrad, wobei die Keilzähne des Zahnrades und der Welle ineinandergreifen und so bemessen sind, daß sie in ümfangsrichtung gegenseitiges Spiel aufweisen.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt dabei nach der Erfindung im wesentlichen dadurch., daß zwischen einer Seite eines der auf der Welle- vorgesehenen Eeilzähne und der damit zusammenwirkenden'Seit© eines der Keilzähne des Bahnrades eine Federeinrichtung vorgesehen ist, die die zusammen-wirkenden Seiten nachgiebig voneinander wegdrückt.

Somit wird bei dem erfindungsgemäßen Getriebe das Zahnrad in Bezug auf die Welle ständig .in der Richtung gedrückt, in welcher die Antriebsseiten der jeweils zusammenwirkenden Keilzähne miteinander In einem- Ansehlageingriff stehen. Diese Wirkung wird neuerungsgemäß durch die Verwendung einer einfachen und billigen Pedereinriohtung erzielt, die.in der bevorzugten Ausführungsfο rar etwa die form .einer- Klammer hat, deren MitteIteil schwach ausgebogen ist. Die beschriebenen lacht eile der bekannten ■ ge räusohd-ämpf enden. Vorrichtungen werden durch das neuerungsgemäße Getriebe in einfachster Weise vollständig überwunden,' . ·^:

■Weitere Merkmale und Vorteile der Neuerung-ergeben sich aus der folgenden beispielsweisen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. . . Λ : .

!ig. 1 1st eine Querschnitt-Gesamtansloht eines erfindungsgemäßen Vi er gang-Get rieb es..

Fig. 2 ist eine ^uerschnittansicht: eines Teils des'.Vorgelege-Zahni^vadsatzes. der I¹Ig. /Λ-. und des losen Eüekwärtsgang-Getriebezahnx'ades. S¹Ig. :2 ist im wesentlichen in einer Ebene zu■ denken., die in ^¹Ig. 1 durch die Linie 2-2 an-

gedeutet ist■ , wobei die Achse des losen Rückwärtsgang-Zahnrades parallel zur Achse-der.Vorgelegewelle, jedoch mit Abstand oberhalb der Zeichenebene der Fig. 1 liegt, ■■■■'■-'■■..■'..'::-'

B¹Ig, 3 ist eine Teilansicht, im: wesentlichen in der Ebene der Linie 3-3 der I¹Mg.. Tbei Betrachtung in Richtung der Pfeile, : ■ .■-■;. V - .

Fig. 4 ist eine ^uerschnittansioht, im.wesentlichen- in der Ebene der Linie 4-4 der.Fig. .1 bei Betrachtung in Richtung der Pfeile.. ^{; :} "■■'.'-._

Fig. 5 ist eine perspektivische ^rJJei!ansicht der in Fig. 4 dargest.ellten Anordnung in aus einander gezogener Form.

Fig. 6 ist eine vergrößerte Teilansicht des. in "Fig. 4 durch den Kreis A angedeuteten Seiles des Zähnrades vor dem Zusammenbau mit der genuteten Welle.-

Fig. 7 1st eine ^uerschnittansicht, im wesentlichen in der ' Ebene der Linie .7-7"-der Fig* .6-bei Betrachtung in Eichtung. der. Pf eile/ ;:.-■. \ - ',.--■'_ " . -^

Fig. 8 ist eine längsgenommene Querschnittänsicht einer ande- ; ren erfindungsgemäBe_n .^ahnradanordnung.

^: "' -■- "■■'"■ .■"■■:■■ ."-'/"i^-^.'V- .; : ■-■... . _ - Fig. 9 ist eine quergenommena ^uerschnittansicht, im wesentlichen in der Ebene; der Linie 9~9 der Fig. 8 bei Betrachtung in Eiohtuhg der Pfeile. _:

Das in Fig. 1 dargestellte. Getriebe 10 umfaßt ein Gehäuse 12 mit koaxial angeordneten Lageranordnungen: 14 und 16,.die zur

Lagerung Je eines Prides einer Getriebe-Eingangswelle 18 und einer Hauptwelle 20 dienen. Das innerste -^nde 22 der Welle 20 ist innerhalb einer passenden Bohrung 24 der Eingangswelle 18 geführt, 'beispielsweise mit HiIfB von Lagern 26.

Ein Vorgelege-Zahnradsatz_ 30,; der die Zahnräder 32? 34, 36 und 38 umfaßt, ist mit-koaxialen ^nden 2@ und 29. in geeigneter Weise im Gehäuse 12 drehbar gelagert« 3?ür die Lagerung des Vorgelege-Zahnradsätzres können natürlich Lager, etwa bei 40 und 42, vorgesehen sein. -, ■"■;■.. ■ - ■

Ein auf der Hauptwelle.20 ausgebildeter;genuteter leil 44 dient zur Aufnahme einer ^&be 46,\ etwa mit Hilfe dazu passender Keilnuten 4'7, die im Inneren der Nabe; ausgebildet sind. Die Habe 46 wird natürlich in geeigneter Weise gegen Axialbev/egungen relativ .zur Welle 20 gesichert, nachdem sie mit der Welle in der richtigen Weise zusammengebaut' worden ist. Eine Kupplungshülse 48 ist mit inneren Keilnuten 50 versehen, die gleitend in äußere Keilnuten 52 auf dem Umfang der Biabe 46 eingreifen.- Die Keilnut en. 50; sind -so. ausgebildet, daß sie wahlweise mit den Kupplungszähnen 54 oder^; 5© der Zahnräder 58 bzw. 60 in■Eingriff gebracht werden können.; - -

Das Zahnrad 58, das für den großen oder vierten Gang bestimmt ist, befindet sich standig im Eingriff mit dem Zahnrad 32 des 7orgel.ege~2ahnradsatzes 30«r-T>&s. Bahnrad 60,. das für den dritten Gang bestimmt ist, befindet sich in ständigem Eingriff mit dem Zahnrad 34, wahrend_ ein für-den zweiten (kng bestimmtes Had 62 sich in ständigein Eingriff mit dem Zahnrad 36

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befindet.. Die Eäder 60 .und 62 sind natürlich.auf der Hauptwelle 20 frei drehbar,- - ; - ·."-"- - - ■-'·.■< ...

Ein auf der Welle 20" ausgebildeter zweiter genuteter 'i'eil steht gleitend in Eingriff mit Keilnuten 66, die im Inneren eines Rades 68 für den ersten Gang ausgebildet sind. Die Keilnuten 64 und 66 ermöglichen die. axiale Verschiebung des Eades 68 relativ zur Abtrieb s?irelle 20, beispielsweise mittels einer in geeigneter Weise angreifenden Schaltgabel 70.

Gemäß der Darstellung in Eig. 2 ist ein loses Bücfcwärtsgang-Zahnrad 72? da© getrennteE_adteile 7^ tuad 76 aufweist, gleitbar und drehbar auf einerlosen .Welle 78- gelagert. Zu bestimmten Zeiten wird dieses 'ßüokwärtsgang-Bwischenzahnrad 72 auf der W₀I-Ie 78^ nach links bewegt, etwa mittels einer Eüclr.-wärtsgang-Schaltgabe.l 80, bis der Eadteil 76 eich in Eingriff mit den Zähnen 80 des ^orgelegerades 38 befindet. Zu 'diesem. Zeitpunkt tritt der Eadteil.' 74--.mit; den Zähnen 82 des Bahnrades 68 für den kleinen oder ersten Vorwärts.gang. in Eingriff,

In den Fig. 2 und 3 sind. Schieb es ohi enen 84, 86 und. 88 dargestellt, "von denen Jede, ziuuindest eine Schaltgabel trägt. In dem Gehäuse 12 ist ein-von Hand betätigter Gang-Wählhebel 90 in geeigneter Weise geiag"ert"und greift mit seinem unteren Ende 92 beweglich in Sitze- ein_;,.die durch joohattige Glieder 94, 96 bzw, 98 gebildet werden; diese Glieder sind an den Schieb θ s chi enen befestigt, . "._r .

Wenn sich die Sohiebesohienen,84, 86 und 88 in den in Fig. 3 dargestellten Lagen befinden,;"arbeitet" das^: Getriebe im Leer-

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lauf, Das heißt, daß keines, der. Hader des Vorgelege-Zahnradsatzes leistung auf die Haupt- oder auf die Ausgangswelle 20 überträgt. Jede:.,-der .Schiebeschienen ist natürlich axial "beweglich, damit wahlweise die richtigen Zahnräder axial auf der Hauptwe3.1e 20 oder der· Zwischenwelle so bewegt werden können, daß die gewünschte Kraftübertragung von der Antriebswelle 18 zur Abtriebswelle 20 hervorgerufen wird* Wenn beispielsweise der Wählhebel 90 zuerst so geschwenkt wird, daß sein ^nde 92 sich in die Öffnung 100 des Jochgliedes 9^- hineinbewegt, und danach mit dem in dieser Öffnung verbleibenden Ende 92 so geschwenkt wird, daß.eine Axialbewegung der Schiebeschiene 84- nach rechts (im Sinne der Fig* 3) hervorgerufen wird, bis der federbelastete Torsprung 102 in die Nut oder Ausnehmung 104- eingreift, .wird, die Schaltgabel 70.dag Had 68 für den kleinen oder ersten Gang auf der Welle 20 und deren Keilverza.hnung 64 in eine Lage bewegen, in welcher die Zähne 82 des Rades 68 sich in Eingriff mit den Zähnen 80 des Vorgelegerades J8 befinden*:Bei dieser Einstellung wird Leistung von der Welle 18 über das.Rad 58, das ^orgelegerad 32, den Vorgelege-Radsatz 30, das Vorgelegerad 38,^:das -Rad 68 für den ersten Gang, dessen 'innere Verkeilung 66 und die Verkeilung 64 zur Haupt- oder Abtriebswell© übertragen.

Falls nun der Wählhebel so geschwenkt wird, daß er die Schiebeschiene 84 axial in entgegengesetzter Richtung nach links bewegt, bis der federbelastete Vorsprung 102 in die Ausnehmung 106 eintritt, wird die Schaltgabel 70^-8-S Rad 68 nach links bewegen und dadurch die auf der: Innenseite des Rades 68

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ausgebildeten Zähne 108 veranlassen, mit den. auf der Außenseite ausgebildeten Zähnen.110 des Rades 62 für den zweiten Gang in Eingriff zu treten. Bei" dieser Einstellung wird Leistung von der Antriebswelle;18 über die'in Eingriff befindlichen-Räder 58 und 32, den 'Vorgelege-Zahnradsatz JO₅ die in Eingriff befindlichen Räder 36 und 62, die Zähne 110 des Rades 62 für den "zweiten-.Gang-zusammen mit den in Eingriff befindlichen. Zähnen 108/des Rades 68, das Rad 68 und die Verkeilungen 66 und 64· zur Abtriebswelle 20 übertragen.

Das Rad 62 ist mit einer modifizierten Stift-Synchronisiereinrichtung 112 versehen, die eine Vielzahl von im Winkel.gegeneinander versetzten, ajcial .geriöhteten Stiften, etwa, wie bei 113, aufweist; die. Stifte 113, die innerhalb des Rades gehalten sind, dienen unter anderem zur Lagerung eines konischen Gliedes 114, das so ausgebildet ist,daß es zumindest zeitweise eine dazu passende konische Oberfläche 116, die im Körper des Zahnrades 68 ausgebildet, ist, im Beibungseingriff erfassen kann. Die Synchronisiervorrichtung 112 und. ihre Arbeitsweise sind an sich bekannt,'Demgemäß genügt es hier, zu sägen-,-daß durch die Synchronisiervorrichtung die . Drehzahlen der Räder 62 und 68 synchronisiert werden, ,um einen weichen Eingriff zwischen, den Zähnen" 108; und 110 der Räder .68 bz'w. zu bewirken und dadurch das Auftreten von Behinderungen und Schlagen zwischen diesen Zähnen zu verhindern, wenn die Zähne 108 und 110 miteinander in.Eingriff gebracht werden.

Nachdem einmal die Schiebeschiene 84 in die in den EIg. 1 und 3 dargestellte Lage zurückgestellt worden ist und indie-

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ser Lage durch, den Vorsprung 102 und die Ausnehmung: 118 gehalten wird, kann der Wählhebel -90 so geschwenkt werden, daß sich das &nae. 92 aus der Öffnung 100 herausbewegt und in eine Öffnung oder einen Schlitz 120 des Jochs 96eintritt. Eine Schwenkbewegung des fahlhebels 90. hei dem in dem Schlitz befindlichen Ende 92 ruft eine Axialbe.wegung der Schiebeschiene 86 aus der in Kig.3 dargestellten Lage entweder nach rechts oder nach links hervor.- .

Wenn man annimmt, daß der· - fahlheb el 90 so geschwenkt wird, daß er eine Bewegung der Schiebeschiene 86 nach rechts bis zum Eingriff des federbelasteten Vorsprunges 122 in die Ausnehmung 124· veranlaßt, ruft die (in Sigv 1 bruchstückhaft dargestellte) Schaltgabel 126, die in irgendeiner bekannten Weise mit der Kupplungshülse 48 verbunden ist, eine Beilegung der Hülse 48 ebenfalls nach rechts hervor, mit dem. Ergebnis, daß die Keilzähne 50 sowohl mit den Keilzähnen 52 der Habe 46 als auch mit den Keilzähnen 56 des Rades 60 in Eingriff treten. '■-''- ,

Als Folge der beschriebenen Bewegung der Schiebeschiene 86 erfolgt die Leistungsübertragung auf den gleichen Wegen wie vorbeschrieben zum Yorgelege~2ahnradsatz 50, durch das"Vorgelegerad 34 und das damit in Eingriff stehende Rad 60 für den dritten Gang, dieVerkeilung 56? die 'Kupplungshülse 48 und die. Verkeilung 50, durch die äußere Verkeilung 52 der Nabe 46 und die innere Verkeilung 47 dieser Wabe und zur Abtriebswelle 20 durch die darauf ausgebildete Verkeilung 44,

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falls der WählhebeΓ 50 so betätigt wird, daß die Bchiebeschiene 86 in der entgegengesetzten Richtung bewegt wird,, wobei der Vorsprung 122 in die Ausnehmung 128 eingreift, wird die Kupplungsteil se 48 in einer entsprechenden Richtung bewegt, und dies hat zur Folge, daß diese Hülse 48 und ihre innere Verkeilung 47 eine direkte Verbindung zwischen den Zähnen oder Keilen. 54 und den Keilen .44 der Abtriebswelle, wie etwa mittels der Nabe 46, vervollständigen.

In Verbindung mit den Rädern 6.0 und. 58 .für den dritten bzw. vierten Gang und der Eupplungshülse 48 ist eine Stift-Synchronisiervorrichtung .130 vorgesehen. Diese Synchronisiervor-richtung ist ebenso wie die bei 112 dargestellte 'Vorrichtung bekannt. Ihre funktion besteht natürlich darin, die-Drehzahlen der Räder 58? 60 und der Hülse 48 beim Gangwechsel zu synchronisieren. ...

Wenn der Rückwärtsgang eingelegt werden soll^ werden die Sohiebeschienen 84 und 86 in die in ^ig» 3 dargestellte Läge gebracht, und. der Wählhebel 90 wird in,; dem Gehäuse 1.2 geschwenkt, bis sein Bnd© In die Öffnung 132 des Schiebejochs 98 eingetreten ist. Ίΐ-it dem Inder Öffnung 132 verbleibenden Ende 92 wird der Wählhebel,, weiter geschwenkt, so daß die Schiebeschiene 88 "sich im Sinne der Kg. 3 nach links bewegt, bis die Ausnehmung 154 die. durch die Ausnehmung 136 dargestellte Lage einnimm;t.

Wenn die Schiene 88 in dieser Weise bewegt wird, hat die Schaltgabel 138, die sich mit dem Rückwärtsgang-Zwischenrad

72 in !Eingriff befindet, das Rad ?2 auf derZwischenwelle axial in eine Lage bewegt,- in welcher sich der Zahnradteil 76 in Eingriff mit.dem Vorgelegerad: J8 und der ^ahnradteil 74 in Eingriff mit den Zahnen 82 des Rades 68 für den kleinen oder ersten Gang befindet. Die Wirkung des oben beschriebenen Eingriffs, des Eückwärtsgang-^wisohenrades 72 besteht darin, die Drehrichtung des Rades 68 für den kleinen Gang und der Abtriebswelle 20 umzukehren. ;- - . . "

In Anbetracht der obigen Ausführungen verdient Erwähnung, daß sich bei Einschaltung entweder des ersten oder des vierten Ganges das Rad. 68 für den kleinen oder ersten Gang frei, auf der Verkeilung 64 der Abtriebswelle dreht und keinerlei. 'Leistung überträgt. Demgemäß können bei derartigen Betriebszuständen, insbesondere dann, wenn das Getriebe mit einem Motor kombiniert ist, der dazu-neigt, Schwingungsfrequenzen zu erzeugen, durch das lose lauf ende "Rad 68 und die Abtriebs-Eeilwelle 20 Elapperge raus ehe erzeugt werden*

Ferner hat auch die Hülse 48.wegen der zwischen den Verkeilungen %) und 52 bestehenden Herstellungstoleranzen die Neigung, beim Betriebe des Getriebes im ersten, zweiten oder Rückwärtsgang Schwingungs- oder Klappergeräusche zu erzeugen. Da jedoch die ^Synchronisiervorrichtung 150 die Neigung hat, eine gegen die Hülse 48 gerichtete Zug- oder Widerstandskraft auszuüben, werden derartige Neigungen zur Erzeugung von Schwingungsklappern durch, die Hülse .48 gedämpft♦

"Be 1st gefunden worden, daß derartige Schwingungs-- und Klappergeräusche durch die Einführung einfacher nachgiebiger Mittel verhindert werden können, die so angeordnet aind, daß sie sich in nachgiebigem Anschlageingriff zwischen einer Seite eines auf der Welle gebildeten Eeilzahnes und einer Seite eines damit zusammenwirkenden Keilzahnes, der auf der Innenseite des auf der: Welle sitzenden Rades ausgebildet ist, befinden. .

Die bevorzugte Ausführungsform der Heuerung ist genauer in den S¹Ig. 4· bis 9 dargestellt, i'ig. 9? eine, quer'genommene -t-uersohnittansieht, im wesentlichen in der Ebene der Linie 4-4-der Fig. 1, zeigt das Ead 68 für den kleinen oder ersten Gang im Zusammenbau mit der Haupt- oder Antriebswelle 20. Die Welle 20 steht gemäß der Darstellung mit ihren längsverlaufenden Keilzähnen 64 (siehe auch in ]?ig.: 1) in Eingriff mit den im Inneren des Hades 68 ausgebildeten Keilzähnen

Sehr häufig sind bei verschiedenen Bestandteilen .einer kinematischen Kette gewisse Teile vorhanden, die durch funktioneile Bezeichnungen die ^irAntriebsseite^!t und "Ausrollseite" bezeichnet werden. Die Ausdrücke "Antriebsseite" und "Ausrollseite" werden,, gewöhnlich unter Bezugnahme auf den Zustand des fahrzeuges beim Antrieb in Vorwärtsrichtung, für die betreffende Seite entweder.eines Zahnradzahnes oder eines Keilzahnes verwendet, die die zu.dem betreffenden Zeitpunkt über sie gleitende Belastung oder Kraft entweder überträgt oder ..aufnimmt. Wie schon gesagt, sind bei der

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Herstellung von beispielsweise Keilzähnen- vernünftige Herstellungstoleranzen erforderlich. Wegen dieser Toleranzen "besteht immer ein gewisses Ausmaß, von-relativer Bewegung, das etwa zwischen dem Zahnrad und »seiner damit zusammenwirkenden "felle "beobachtet werden kann und zu einer Situation führt, bei der "beide Seiten Jedes .Keilzahn.es des Zahnrades nicht gleichzeitig beide Seiten jedes Keilzahnes der Welle berühren, :

Derartige Antriebs- und Ausrollseiten lassen sich unter Bezugnahme auf ..'Fig. 4 besser verstehen. In dieser Figur ist angenommen, daß das Rad 68. sich in dem bei eingeschaltetem, kleinen Gang normalen Betriebszustand befindet und sich, wie dargestellt, gegen den Uhrzeigersinn dreht. Da das Rad 68 zu diesem Zeitpunkt Leistung auf.die beispielsweise mit der Fahrbahn in -Eingriff, stehenden Räder (nicht dargestellt) überträgt, wird der Drehung der '-Welle." 20 ein gewisser Widerstand entgegengesetzt. Demgemäß ist klar, daß während dieser Torwartsdrehung des Rades 68 gegen den Uhrzeigersinn die Seite 144- des Keilzahnes. 66 in. ^nsohlageingrlf f mit der Seite 146 des WeIlenke11ζahnes 44 steht. Demgemäß können die Seiten 144 und 146 dann äls-dle Antriebsseiten ihrer zugehörigen Keilzähne angesehen werden. Wiederum; infolge der Herstellungstoleranzen, und zwar auch, dann, wenn diese Toleranzen sich in der Größenordnung von höchstens einigen Tausendstel Zoll bewegen, existiert ein gewisser Zwischenraum, etwa zwischen der Seite 148 des Keiizahnes: 66 und der Seite 15¹I des "Keilzahnes 64. Da über diese speziellen Seiten sämtlicher, zu-

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sammenarbeitender Keilzähne keine Leistung übertragen wird, können diese Seiten 148" undI5I ala Ausrollseiten bezeichnet werden. Aufgrund des Obengesagten dürfte klar sein, daß geder der zusammenarbeitenden Keilzähne auf der Welle 20 als auch auf dem Zahnrad 68 ©ine Abriebs- und eine Ausrollseite aufweist. .,-■."■■..

Es sei nun angenommen, daß leistung von den mit der !fahrbahn in Eingriff stehenden Kadern über das Bad 68 zu der primären Antriebsquelle übertragen wird und es sei ferner angenommen, daß die mit der Fahrbahn.in Eingriff stehenden Räder infolge der Bewegungsenergie des Fahrzeuges die l/'elle 20 mit einer größeren Drehzahl drehen als sie von der-primären Antriebsquelle erzeugt würde. Unter diesen Umständen ist klar, daß jedweder wahrnehmbare Zwischenraum, der zwischen den entsprechenden Ausrollseiten bestanden haben rn.och.te, nun zwischen den entsprechenden Antriebsseiten vorliegen wird. Das heißt, das nun das Rad 68 bestreit ist, die Drehung der Welle 20 zu verzögern, und daß die Leistung, die von der Welle 20 über das-Rad 68 zurückbefördert wird, durch die in Anschlageingriff stehenden Ausrollflächen 148 und 150 übertragen wird.,;. - ... - ■·

Neuerungsgemäß sind Mittel vorgesehen, die das Zahnrad in Bezug auf die Welle 20 ständig in einer Richtung drücken, was dazu führt, daß die Antriebsseiten der entsprechenden zusammenwirkenden Eeilzähne in ^iä-nschlageingriff miteinander stellen. Diese Wirkung wird durch die Verwendung

einfacher und billiger Federmittel erzielt, die in ihrer bevorzugten Äusführungsform grob so beschrieben werden ■können", daß sie eine form oder Gestalt aufweisen, die einer Klammer sehr ähnlich .ist, deren Mittelteil leicht ausgesogen," ist. ■■■"■.-.- ..-■■".

Zum Beispiel 1st aus:den IMg. 4 und-5 (Fig. 5 ist eine auseinandergezogene Teilansicht der^; Keilwelle 20 und des Zahnrades 68) au ersehen, daß nachgiebige oder federartige Glieder 150 und.Λ 52 mit im allgemeinen 180 Grad betragendem gegenseitigem Winkelabstand um die Mittellinie des Rades 68 herum angeordnet sind. d'ed.@ der.Federn 150 und Ί52 ist mit Endteilen 15^ versehen, die dazu dienen, die axialen Endflächen der bezeichneten, innerhalb des Bahnrades 68 ausgebildeten Keilzähne zu erfassen.

Torzugsweise sind zwei der innerhalb des Rades 68 ausgebildeten Keilzähne, etwa die Ae il ζ ahne 66a und "-66b, in der Weise ausgebildet, daß sie eine kleinere Dicke haben, wobei von einer ihrer Seiten soviel Metall abgenommen ist, wie. zur nachträglichen 'Einfügung der geräus.chdämpfenden Federmittel 150 bzw. 152 erforderlich 1st. Es ist zu beachten, daß die Fede3 150 und 152. vorzugsweise derart auf ICeilzähne wie 66a und 66b aufgesetzt werden, daß sie sich auf den. jeweiligen Ausrollseiten befinden. .

Aus Fig. 6, die einen vergrößerten Bruchteil .der in Fig. 4 allgemein durch den Kreis angegebenen Fläche darstellt,

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(wobei die Welle 20 entfernt ist) läßt /sich erstellen, daß vor dem Zusammenbau des Zahnrades~68 und der Geräuschdämpfungsfedex* 152 mit der Keilwelle. 20 ein bestimmter Abstand, der durch das Zeichen X angedeutet-. ist, zwischen der inneren Oberfläche 156 des Mittelteils .158 und der veränderten Seite 160 des Keil ζ alines 66b vorliegt.

Aus Fig, 7, die eine bruohstückhafte Querschnittansicht im wesentlichen in der Ebene: der Linie 7-7 der:Pig. 6 darstellt, läßt sich genauer ersehen, daß der Mittelteil 156 eine allgemein aus gebogene Gestalt aufweist und dadurch eine einfache Einführung der bereits vorher zusammengebauten Anordnung aus Geräuschdämpfungsfedern und Zahnrad auf die 'felle 20.ermöglicht. Die verhältnismäßig glatte und .lange äußere Oberfläche 162 des Mittelteils 156 verursacht nur eine sehr schwache Gegenkraft bei irgendwelchen erwünschten Axialbewegungen des Zahnrades 68 auf der Keilwelle 20. ferner ist es offensichtlich, daß wegen der, allmählich verlaufenden Krümmung des Mittelteils irgendwelcher Verschleiß, der sich auf der ■ äußeren Oberfläche 162 ergeben konnte,, sich von selbst durch die Aiisbildung einer sich ständig vergrößernden Verschleißfläche auf der Oberfläche 162 ausgleicht,was natürlich die Wirkung hat,- daß_; sich irgendwelche weitere Neigung zum Verschleiß auf einer derartigen Geräuschdämpfungsfeder kontinuierlich vermindert, : . ^:

Vorzugsweise haben die veränderten leilzähne; 66a und 66b in Bezug auf die ^uerschnittsdieke des Mittelteils 156 eine

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solche Dicke, daß sich "beim Zusammenbau der Geräuschdämpfungsfeder 152 und des Bahnrades 68 mit der zugehörigen Keilwelle der gebogene Mittelteil 156 nicht vollständig gegen die veränderte Seite 160 des Keilzahns 66t> zusammendrückt. Ein gewisser Betrag an Nachgiebigkeit} der natürlich das Vorhandensein eines gewissen Abstandes erfordert, wenn dieser auch noch kleiner sein kann als durch X angegeben, ist erwünscht, damit sich das Zahnrad und die Geräusohdämpfimgsfeder nicht auf der Keilwelle verklemmen können. Demgemäß /bleibt die leichte axial© Ve'rschiebbarkeit des Rades erhalten, während sämtliche Schwingungs- und Klappergeräusche, verhindert vrerden, ohne■daß in irgendeiner Weise ein Verlust an Berührungsfläche auf der Antriebsseite der entsprechenden Keilzähne in Kauf genommen werden müßte.« .·■

Obwohl die Heuerung vorwiegend in Bezug auf ein Zahnrad wie das Zahnrad 68 offenbart worden ist, das direkt auf der Hauptoder Äbtriebswelle 20 montiert ist,. kann die Neuerung auch bei anderen Anordnungen verwendet werden, bei denen derartige ■zusammenwirkend©Keilzähne vorhanden- sind und Herstellungstoleranzen erforderlich sind, um eine relative Gleitbewegung zwischen diesen zusammenwirkenden Keil zähnen"' zu ermöglichen.

.Zum Beispiel dient, wie weiter oben in Bezug auf die Kupplungshülse 48, bei der derartige .zusammenwirkende Keilzähne im Inneren der Hülse 4-8 und auf der Außenseite der Nabe 46 ausgebildet sind, erläutert wurde, eine zur Klasse

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der Stift-Synchronisiervorrichtungen gehörige Synchronisiervorrichtung 150 zur Dämpfung irgendwelcher'Neigungen, der Kupplungshülse 48 zu S chwingungs ge .rauschen. Bei vielen Getrieben, in denen Kupplungshülsen ähnlich wie die Hülse 48 verwendet werden, werden jedoch andere Formen γοη Synchronisiervorrichtungen 'benutzt, und derartige Synchronisiervorrichtungen sind nicht immer so ausgebildet, daß sich ständig eine leichte Mitnahme« oder .Hemmwirkung an der Kupplungshülse ergibt. Fig. 8 ist ein Beispiel einer derartigen Anordnung.

In S'ig, 8 ist mehr ins Detail gehend eine Abtriebswelle 170 dargestellt, auf der ein genuteter Teil 172 ausgebildet ist, welcher mit einer mit inneren Keilnuten versehenen Öffnung 1?4 einer Nabe 176 in Eingriff tritt. Die labe 176 steht vorzugsweise in verhältnismäßig dichtem Eingriff mit Keilzähnen 72 xind ist gegen i|xialbewegungen auf der Welle 170 gesichert,"beispielsweise durch geeignete; Anschlagmittel, die auf ihren beiden Axialseiten angeordnet sind. Bei 178 ist auf einer Axialseite der Habe 176 ein Zahnrad für den vierten oder direkten Gang bruchstückhaft dargestellt, während auf der anderen Axialseite: der Nabe 176 ein Had für den dritten Gang bruöhstückhaft bei 180 dargestellt ist.

Die Räder 178 und 180 haben Zähne 182 bzw. 184, die so ausgebildet sind, daß sie wahlweise mit der gleitenden Kupplungshülse 186 in Eingriff treten können, während die Kupplungshülse innere Keilzähne 188 aufweist, die gleitend mit

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äußeren Keilzähnen'190 und- der labe 176 in Eingriff stehen. Auf entgegengesetzten Seiten der Nabe 176 sind Synchronisierringe 192 bzw. 19^ vorgesehen. Die - genannten Synchronisierringe sind von einem Typ, bei dem nicht immer ein ständiger Reibungseingriff während solcher Betriebszustände wie bei in neutraler oder freilaufstellung befindlicher Kupplungehülse vorhanden ist. Demgemäß ist in Bezug auf die ECülse nicht die gleiche Hemmkraft vorhanden, wie sie von der Stift-Synchronisiervorrichtung 130 auf die mit ihr zusammenwirkende Kupplungshülse 48 ausgeübt wird.

Während bestimmter Betriebszustände besteht bei einer Anordnung gemäß der obigen kurzen Beschreibung die Mögliciakeit, daß infolge der Masse der Kupplungshülse 186 und der Herstellungstoleranzen, die erforderlich sind, um die Eel lzäkne 188 und 190 leicht gegeneinander verschiebbar zu machen, Schwingungsklappern erzeugt werden könnte, etwa zwischen der Kupplungshülse 186 und der Habe 176» Dementsprechend kann die unter . Bezugnahme auf die vorhergehenden Figuren beschriebene Erfindung auch bei de^/in den FIg, .8 und 9 gezeigten Anordnung angewendet werden, wobei Fig« 9". eine cniergenommene Querschnittansieht nach der Linie 9?9 der■-FIgV- 8 ist. :

Wieder-würden, wie welter vorn, beispielsweise unter Bezugnahme auf Pig. 4-, beschrieben wurde, die geräuschdämpfenden Federn 150 und 152 vorzugsweise auf veränderte Keilzähne 188a und 188b in der weiter vorn offenbarten Weise aufgebracht

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werden, um die Antriebsseiten der entsprechenden zusammenwirkenden Edlzähne in Eingriff miteinander zu drücken.

Die nachgiebigen Federmittel oder geräuschdämpfenden Federn ,150 und 152 sind als von dem Zahnrad getragen dargestellt» Es ist natürlich offensichtlich, daß diese feuerung auch eine umgekehrte Anordnung der Teile umfaßt. Beispielsweise .könnten gewisse Exemplare der auf der Welle 20 oder der Habe 176 außen ausgebildeten Keilzähne ausgewählt; werden, um in geeigneter ?/eise so verändert zu werden, daß sie die erfindungsgemäßen geräuschdämpfenden Mittel tragen können.

Obwohl nur eine bevorzugte Ausführungsform der Neuerung offenbart und beschrieben worden ist, sind dm Rahmen der Neuerung offensichtlich auch andere Ausführungsformen möglich.

Claims

RA. 567 329*29.10.66 1Y Patentanwalt Dr, ing. H. NEGENDANK Patentanwalt X Dipl.-Ing. H. Hauck Patentanwalt \ Dipl.-Phys. W.Schmitz: :Λ* HAMBURG 86 · NEUER WAXt 41 · iJHKBUF 3Θ 74 S8 UND 36 41 15 Chrysler Corporation - X ; 26> Oktober 1966 . . : ■ S e Ii u t-'-Ä a B. s ρ r ü ο 3a. e

1. LeistungsüTDertr&H.genaes Drehzahl-'Ü"bersetzungsgetriebe mit einer Welle, die mit über ihren Umfang verteilten axial verlaufenden Keilzähnen, versehen ist, und mit einem mit inneren Keilzähnen versehenen, auf der Welle axial verschiebbaren Zahnrad, wobei die iCeilzähne des Zahnrades und der Welle ineinandergreifen und so bemessen sind, daß sie in Umfangsrichtung gegenseitiges Spiel aufweisen, dadurch gefcennzeichnetV daß zwischen, einer Seite (14-8) wenigstens eines der auf der Welle (20) vorgesehenen Keilzähne (64·) und der damit zusammenwirkenden Seite (160) eines der Keilzähne (:66b) des Zahnrades (6S). eine "federeinrichtung (1-50) vorgesehen ist, die -die zusammenwirkenden Seiten (148, 160) nachgiebig voneinander wegdrückt»

2, G-etriebe nach -^nsprueh 1, dadurch-gekennzeichnet, daß die leder©inricht.ung aus einer im wesentlichen U-förmigen "federklammer (1^0) besteht ,deren Schenkel (154, 15^) an entgegengesetzten Axialflachen (fig. 7) eines.!eilZahnes

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(66b) des Zahnrades {68) anliegen und deren Mittelteil (1^6) federnd an. der einen Seite (148) des benachbarten Keilzahnes (64) der Welle (20) anliegt*

3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (156) der federklammer (I50) leicht nach außen gewölbt ist (Fig« 7)·

4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ffedereinrichtung (I50) an dem Zahnrad (67) befestigt 1st '(Mg. 'S und 7)* - ."

5· Getriebe nach einem, der Ansprüche 1 bis. 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Pedereinrichtungen (150, 152) an diametral gegenüberliegenden Stellen des Zahnrades (68) vorgesehen sind. ',.■■".■"■:.-..■

6. Getriebe nach Anspruch 55 dadurch gekennzeichnet, daß die beiden leder einrichtungen (150, 152.) so angeordnet sind, daß sie in gleicher Umfangsrichtung wirken.-

7. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die federeinrichtung (I50, 1.52) z,vd.schen Keilzahnseiten der !eile (20):.und des Zahnrades (68) angeordnet ist, die bei der 'übertragung von; Antriebsleistung nicht kraft schlüssig sind, ",.-;■

8. Getriebe, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß von demjenigen Keilzahn (66b) des Zahnrades (68), an dessen einer Seite (160) die ledereinrichtung

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(150, 152) liegt, an dieser Seite Material abgenommen ist, um die Aufnahme der· Federeinrichtung zu-ermöglichen.

9. Getriebe nach Anspruch .8, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschied zwischen der Dicke des Keilzahnes (66b), von dem.Material abgenommen ist, und der Dicke der anderen Keilzähne (66) etwas größer ist-. als die Dicke der jedereinrichtung awg-.eehea-auieä:B.&B.ä:e3?£el (1^0, 152), so daß der Keilzahn zusammen mit der daran befestigten Feder-' einrichtung zwischen aufeinanderfolgende.Keilzähne (64) der Welle (20) eingeschoben werden kann.^: