DE2530545A1 - Sperrsynchronisierung fuer wechselgetriebe von kraftfahrzeugen, insbesondere von nutzfahrzeugen - Google Patents

Description

• Sperrsynchronisierung für Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Nutzfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Sperrsynchronisierung für Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Nutzfahrzeugen, zum Kuppeln von losen Zahnrädern oder dergleichen mit anderen umlaufenden oder stehenden Getriebeteilen, wie z.B. an eine Welle, mit einer gegenüber ei flCTil einem ichaltmuffellträger verschi ebharen Schaltmuffe, die eine Verzahnung oder dergleichen um Eingriff in eine entsprechende Verahnung an einem Zahnrad oder einem anderen Cetrieheteil trägt und deren weitere axiale Bewegung bis um endgültigen Eingriff durch Sperrorgane verhindert wird, die in Umfangsrichtung begrenzt drehbar in eine Sperrstellung bewegbar sind, mit Hilfe von Synchronringen, welche niitteis Konusflächen mit entsprechenden Gegenflächen an den u kuppelnden Getriebeteilen zusammenwirken, wobei die Synchronringe durch achsparallele Bolzen oder dergleichen zu einem starren System miteinander verbunden sind.
• Bei einer bekannten Sperrsynchronisierung obiger Art (OS1 817 290) ist auf der Welle ein Schaltmuffenträger festgelegt, auf dem eine Schaltmuffe axial beweglich ist. Das Synchronringsystem ist demgegenüber axial beweglich und in Umfangsrichtung begrenzt drehbar, wobei die Sperrung durch Schrägfa- hren an en Bolzen und an der Schaltmuffe erfolgt. Diese bekannte Sperrsynchronisierung ist im Aufbau recht kompliziert und nicht fertigungsgerecht konstruiert. Ihre Herstellung und montage ist daher relativ teuer.
• Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile abzustellen und eine Sperrsynchronisierung zu schaffen, deren Einzelteile sich leicht und kostengünstig herstellen und auch mit wenig Arbeitsaufwand zusammensetzen lassen. Diese Aufgabe wird hei den eingangs genannten Spe nrsynchronis ie rungen nach der Erfindung dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise der Schaltmuffenträger axial verschiebbar angeordnet ist, daß das Synchronringsystem gegenüber dem Schaltmu£fent räger axial unbeweglich, jedoch in Umfangsrichtung begrenzt bewergbar ist, daß in einem achsnormalen Schlitz des Schaltmuffenträgers am Umfang gleichmäßig verteilte Sperrsegmente liegen, die von den Bolzen des Synchronringsystems spielfrei durchsetzt sind und daß ferner diese Sperrsegmente in an sich bekannter Weise mittels Schrägflächen am Außenumfang mit Sperrkörpern zusammenwirken, welche beim Auflaufen auf diese Schrägflächen nach außen in eineRingnut der Schaltmuffe bewegbar sind.
• Der hauptvorteil der Erfindung liegt in der Verbesserung der Einzelteile und des Gesamtaufbaus im hinblick auf eine kostengünstigere Gestaltung und Montage. So läßt sich mit der Erfindung eine erhebliche Kosteneinsparung für jede Sperrsynchronisierung eines Canges erzielen, was z. B. bei einem Mehrganggetriebe bereits einen nicht unerheblichen Betrag ausmachen kann.
• Es ist zwar bekannt (AS1 209 888), für die Sperrung Kugeln zu verwenden, die auf Schrägflächen auflaufen und dadurch in eine Ringnut an der Schaltmuffe eingeschoben werden. Jedoch handelt es sich dort um ein ganz anderes System mit zwei getrennten Synchronringern und außerdem separaten Käfigsegmenten für die Kugeln.
• Bei einer Ausführungsform nach der Erfindung ist der Schlit am Schaltmuffenträger als ein Ringschlitz ausgebildet und die Boltzen des Synchronringsystems sind gleichmäßig über den Umfang verteilt, wobei auf zwei Bolzen ein Sperrsegment angeordnet ist. Eine andere Ausführungsformist derart gestaltet, daß der Schlitz im Schaltmuffenträger durch mehrere von außen eingreifende segmentförmige Einfräsungen oder dergleichen gebildet ist und daß die Bolzen des Synchronringsystems paarweise zusammengefaßt und entsprechend den Einfräsungen auf diesen Bolzenpaaren die Sperrsegmente ungeordnet sind. Zweckmäßigerweise werden hier drei segmentförmige Einfräsungen vorgesehen.
• In beiden Fällen wird es zur Aufrechterhaltung einer Alittelstellung zweckmäßig sein, daß im Schaltmuffenträger zwischen den Sperrsegmenten radiale Bohrungen zur Aufnahme von Federrasten vorgesehen sind, deren Kugeln in die Ringnut der Schaltmiiffe federnd eingreifen. Ferner wird noch vorgeschlagen, daß die Bolzen des Synchronringsystems den Schaltmuffenträger in achsparallelen Ausnehmungen durchsetzen, deren Erstreckiing um das vorgegebene Umfangsspiel des Synchronringsystems größer ist als der Bolzendurchmesser. Ls kann sich dabei um Bohrungen oder such um Schlitze in Umfangsrichtung handeln.
• Die erfindungsgemäße Sperrsynchronisierung kann bei jedem Wechsel getriebe in der an sich bekannten Anordnung angewendet werden. Sie kann aber auch -ur Schaltring sogenannter Gruppen getriebe in Anwendung kommen, und zwar auch dann, wenn als Gruppengetriebe ein Planetenrädersatz verwendet wird, dessen Reaktionsglied einerseits mit einem festen Gehäuseteil oder andererseits mit einem der anderen umlaufenden Getriebeglieder verbunden werden soll.
• Einzelheiten der Erfindung zeigen die Ausführungsbeispiele der Zeichnung, und zwar zeigt Fig. 1 eine Ausführungsform im Längsschnitt, Fig. 2 dieselbe Ausführungsform im Querschnitt und Fig. 3 eine andere Ausführungsform im Querschnitt.
• Nach Fig. 1 dient die sperrsynchronisierte Schaltkupplung 10 zum Schalten eines Flanetenrädersatzes 11, der als Gruppengetriebe einem nicht mehr dargestellten Wechselgetriebe von z. B. 4 Gängen nachgeschaltet ist. Das Sonnenrad 12 ist mit der Antriebswelle und der Planetenräderträger 13 mit der Abtriebswelle verbunden. Das Ringrad 14 dient als Reaktionsglied und ist mit der sperrsynchronisierten Schaltkupplung 10 entweder mit dem Planetenräderträger 13 oder mit einem festen Gehäuseteil verbindbar. Die sperrsynchronisierte Schaltkupplung 10 wirkt also wie in jedem normalen Wechselgetriebe von leine Mittelstellung aus nach beiden Seiten, nur daß hier anstelle der sonst üblichen zwei Zahnräder einerseits eine am Getriebegehäuse festgelegte Sperrscheibe 15 und andererseits eine zum Planetenräderträger führende Hülse 16 angeordnet ist.
• Nach den Figuren 1 und 2 ist auf der mit dem Ringrad 14 in Verbindung stehenden Hülse 17 ein Schaitmuffenträger 18 drehfest und axial beweglich angeordnet. Dieser Schaltmuffenträger 18 trägt außen mit der üblichen Verzahnung die axial bewegbare Schaltmuffe 19,welche durch eine nicht mehr dargestellte Schaltgabel axial nach beiden Richtungen bewegt werden kann bis zum Eingriff mit Verzahnungen 20 und 20a, die einerseits an der Sperrscheibe 15 und andererseits an einem mit der Hülse -16 verbundenen Ringteil 21 angeordnet sind. Der Schaltmuffenträger 18 hat in der Symmetrieebene einen Ringschlitz 22,in welchem drei gleichmäßig über den Umfang verteilte Sperrsegmente 23 angeordnet sind. Diese Sperrsegmente 23 sind im Schlitz 22 axial unbeweglich geführt, können sich aber in ihm in Umfangsrichtung begrenzt bewegen. Die Sperrsegmente 23 haben am Außenumfang Schrägflächen 24,auf denen Kugeln 25 angeordnet sind. Diese bewegen sich in etwas größeren Bohrungen 26 des Schaltmuffenträgers 18. Sie können außen in eine Ringnut 27 am Schaltmuffenträger 18 eingreifen. In dieselbe Ringnut 27 greifen weitere Kugeln 28 ein, die zusammen mit den Federn 29 gewissermaßen als eine Federraste für die Schaltmuffe 19 dienen. Diese Federrasten 28, 29 sind zwischen den Sperrsegmenten 23 im Schaltmuffenträger 18 angeordnet. Die beiden Synchronringe 30 und 30a sind durch die achsparallelen Bolzen 31 zu einem starren System miteinander verbunden, das als Ganzes-gcgenüber dem Schaltmuffenträger 18 axial unbeweglich, ihm gegenüber jedoch begrenzt drehbar ist.
• Die Bolzen 31 durchsetzen spielfrei die Sperrsegmente 23, während sie gegenüber dem Schaltmuffenträger 18 in größeren Bohrungen 32 eine begrenzte Beweglichkeit in Umfangsrichtung au£weisen. Die Synchronringe 30 und 30a haben die üblichen Konusflächen, die mit entsprechenden Gegenflächen an der Sperrscheibe 15 bzw. dem Ringteil 21 zusammenwirken.
• Zum Einschalten, z. B. der Untersetzung des Planetenrädersatzes 11 wird mit der nicht mehr dargestellten Schaltgabel die Schaltmuffe 19 einschließlich ihres Schaltmuffenräders 18 in Richtung auf die Sperrscheibe 15 bewegt, bis die Schrägfläche des Synchronringes 30 an der Gegenfläche anliegt. Das Synchronringsystem wird dadurch gegenüber dem Schaltmuffenträger 18 im Rahmen des Spiels in den Bohrungen 32 verdreht, wobei die Sperrsegmente 23 mitgenommen werden. I)iese drücken nun ihrerseits mit den Schrägflächen 24 die Sperrkugeln 25 nach außen in die Ringnut 27, so daß die Schaltmffe 1 nicht weiterbewegt werden kann. Dieser Zustand dauert so lange, bis das Synchronringsystem keine Relativbewegung zur Sperrscheibe 15 mehr aufweist, d. h. also, stehenbleibt. Dann kann mit der Kraft an der Schaltgabel die Schaltmuffe 19 weiterbewegt werden, bis sie mit der Verzahnung 20 zum Eingriff kommt. Der Schaltvorgang nach der anderen Seite, d. h. also, zum Einschalten des direkten Ganges, ist genau derselbe.
• Nach Fig. 3 ist der Grundaufbau genau derselbe wie nach den Fig. 1 und 2. fm Schaltmuffenträger 18a sind anstelle des bisherigen Ringschlitzes nunmehr drei Einfräsungen 33 vorgesehen, in denen die Sperrsegmente 23a liegen. Diese sind nunmehr wesentlich schmaler, d. h., die Bolzen 31a sind paarweise zusammengerückt. Dasselbe gilt dann naturgemäß für die entsprechenden Bohrungen 32a. Im übrigen gleicht - wie bereits gesagt - der Aufbau der bisher beschriebenen Ausführungsform.
• Dasselbe gilt für die Wirkungsweise.

Claims (5)

A n s p r ü c h e

1. Sperrsynchronisierung für Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Nutzfahrzeugen, zum Kuppeln von losen Zahnrädern oder dergleichen mit anderen umlaufenden oder stehenden Getrieheteílen, wie z.'R. an eine Welle, mit einer gegenüber einem Schaltmuffenträger verschiebbaren Schaltmuffe, die eine Verzahnung oder dergleichen zum Eingriff in eine entsprechende Verzahnung an einem Zahnrad oder einem-anderen Getriebeteil trägt und deren weitere axiale Bewegung bis zum endgültigen Eingriff durch Sperrorgane verhindert wird, die in Umfangsrichtung begrenzt drehbar in eine Sperrstellung bewegbar sind, mit llilfe von Synchronringen, welche mittels Konusflächen mit entsprechenden Gegenflächen an den ZU kuppelnden Getriebeteilen zusammenwirken, wobei die Synchronringe durch achsparallele Bolzen oder dergleichen zu einem starren System miteinander verrunden sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in an sich bekannter Weise der Schaltmuffenträger 18, 18a axial verschiebbar angeordnet ist, daß das Synchronringsystem gegenüber dem Schaltmuffenträger axial unbeweglicll, jedoch in Umfangsrichtung begrenzt bewegbar ist, daß in einem achsnormalen Schlitz 22 des Schaltmuffentrigers am Umfang gleichmäßig verteilte Sperrsegmente liegen, die von den Bolzen des Synchronringsystems spiel frei durchsetzt sind und daß ferner diese Sperrsegmente in an sich bekannter Weise mittels Schrägflächen am Außenumfang mit Sperrkörpern zusammenwirken, welche beim Auflaufen auf diese Schrägflächen nach außen in eine Ringnut der Schaltmuffe 19 bewegbar sind.

2. Sperrsynchronisierung nach Anspruch 1, d a d u r ct g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Schlitz 22 am Schaltmuffenträger als ein Ringschlitz ausgebildet und die Bolzen 31 des Synchronringsystems gleichmäßig über den Umfang verteilt sind und auf je zwei Bolzen ein Sperrsegmcnt 23 angeordnet ist (Fig. 1 und 2).

3. Sperrsynchronisierung nach Anspruch 1, d a d ii r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Schlitz im Schaltmuffenträger 18a durch mehrere von außen eingreifende segmentförmige Einfräsungen 33 oder dergleichen gebildet ist und die Bolzen 31a des Synchronringsystems paarweise zusammengefaßt und entsprechend den Einfräsungen auf diesen Bolzenpaaren die Sperrsegmente 23a angeordnet sind (Fig. 3).

4. Sperrsynchronisierung nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im Schaltmuffenträger zwischen den Sperrsegmenten radiale Bohrungen zur Aufnahme von Federrasten vorgesehen sind, deren Kugeln 28 in die Ringnut 27 der Schaltmuffe 19 federnd eingreifen.

5. Sperrsynchronisierung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Bolzen 31 den Schaltmuffenträger 18 in achsparallelen Ausnehmungen durchsetzen, deren Erstreckung um das vorgegebene Umfangspiel des Synchronringsystems größer ist als der Bolzendurchmesser.