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DE4110013C1 - - Google Patents

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Publication number
DE4110013C1
DE4110013C1 DE4110013A DE4110013A DE4110013C1 DE 4110013 C1 DE4110013 C1 DE 4110013C1 DE 4110013 A DE4110013 A DE 4110013A DE 4110013 A DE4110013 A DE 4110013A DE 4110013 C1 DE4110013 C1 DE 4110013C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
teeth
switching device
pair
clutch
clutch teeth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE4110013A
Other languages
English (en)
Inventor
Martin Dr.-Ing. 7300 Esslingen De Molitor
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mercedes Benz AG filed Critical Mercedes Benz AG
Priority to DE4110013A priority Critical patent/DE4110013C1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4110013C1 publication Critical patent/DE4110013C1/de
Priority to GB9204503A priority patent/GB2254117B/en
Priority to FR9203590A priority patent/FR2674595B1/fr
Priority to ITRM920215A priority patent/IT1253967B/it
Priority to JP4117875A priority patent/JPH05172155A/ja
Priority to US07/858,529 priority patent/US5209333A/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/04Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch
    • F16D23/06Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch and a blocking mechanism preventing the engagement of the main clutch prior to synchronisation
    • F16D23/0606Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch and a blocking mechanism preventing the engagement of the main clutch prior to synchronisation the blocking mechanism comprising an axially-extending shouldered pin passing through a hole in a radial wall
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23FMAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F5/00Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made
    • B23F5/12Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made by planing or slotting
    • B23F5/16Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made by planing or slotting the tool having a shape similar to that of a spur wheel or part thereof
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Bei bekannten Schaltvorrichtungen dieser Art (DE-PS 37 28 903) werden zum Aufbau eines Schaltzustandes formschlüssige Verbin­ dungen zwischen sich im Eingriff befindlichen Zahnrädern und den durch sie hindurchgeführten Wellen hergestellt. Diese Schaltungsart ist insbesondere den Schaltgetrieben von Kraft­ fahrzeugen eigen, da auf diese Weise zusätzlich eine kraft­ schlüssige Synchronisiereinrichtung benutzt werden kann, die die Aufgabe hat, die Drehzahl der einzukuppelnden Welle auf die Drehzahl des sich im Eingriff befindlichen Zahnrades anzuglei­ chen.
Bei einem Schaltvorgang in einem Schaltgetriebe wird eine formschlüssige Verbindung zwischen einer Getriebewelle und ei­ nem sich in Eingriff befindlichen Losrad hergestellt. Ein Syn­ chronring wird vom Losrad durch ein Mitnahmekreuz mitbewegt und stellt beim Einrücken der Schaltschiebemuffe eine kraftschlüs­ sige Verbindung zwischen dieser und dem Losrad her. Bei Dreh­ zahlangleichung sinkt das zu übertragende Moment auf Null ab und ermöglicht ein formschlüssiges Ineinandergreifen von Schaltschiebemuffe und Zahnrad.
Das formschlüssige Ineinandergreifen wird durch eine Trapez­ verzahnung realisiert, deren positives Profil in Kreissegmenten seitlich auf dem Losrad aufgebracht ist und gleichzeitig axial versetzt auf einen Schaltmuffenträger eingearbeitet ist, der sich in fester Verbindung mit der Welle befindet. Das negative Profil für diese Verbindung ist im Innenprofil einer Schalt­ schiebemuffe eingebracht und kann durch axiales Versetzen über die Trapezverzahnungssegmente des Losrades geschoben werden.
Durch dieses axiale Versetzen wird die formschlüssige Kupplung des Losrades mit dem Schaltmuffenträger bewerkstelligt. Das Greifen des Losrades durch die Schaltschiebemuffe geschieht über die Kupplungsverzahnung, die mit Ausnahme der für das oben beschriebene Mitnahmekreuz eingefügten Aussparungen eine Anzahl von Zähnen passend zum Zahnkranz der Schaltschiebemuffe be­ sitzt. Diese Kupplungszähne der Verzahnungssegmente bewerk­ stelligen demzufolge eine formschlüssige Verbindung mit sta­ tisch überbestimmtem Trag erhalten. Diese Anordnung ist allen Schaltgetrieben eigen und daher Stand der Technik.
Beim Einsatz solcher Schaltgetriebe im Kraftfahrzeug wird häu­ fig ein heulendes Zahneingriffsgeräusch wahrgenommen. Dieses Zahnheulen ist im Fahrzeug deutlich und unangenehm zu hören, bewirkt eine starke Fahrkomfortbeeinträchtigung und hat somit wertmindernden Charakter für das Fahrzeuggetriebe. Trotz Schrägverzahnung und Flankenwinkelkorrektur der verwendeten Zahnräder treten in der Serienproduktion von Schaltgetrieben solche Fälle immer wieder und zu erheblichen Prozentsätzen auf.
Ursache ist das statisch überbestimmte Tragverhalten in der Kupplungsverzahnung, welches abhängig von der Serienstreuung ein nicht bestimmbares Zähnepaar zur Mitnahme und damit zur Übernahme der Kräfte veranlaßt. Da dieses durch Serienstreuung bestimmte Kräftepaar mit dem Drehen des Losrades umläuft, der Krafteingriffspunkt der Laufverzahnung in das Losrad aber ortsfest bleibt, ergibt sich zwischen diesen beiden Kräften ein Zusammenspiel, welches ein Taumeln des Losrades verursacht. Das Taumeln dieses Losrades, das in seiner Amplitude durch das serienabhängige Lagerspiel wesentlich bestimmt wird, verursacht in der Laufverzahnung einen zyklischen Flankenwinkelfehler, welcher ein unangenehm wirkendes Zahnheulgeräusch hervorruft.
Aufgabe der Erfindung ist es, den hier beschriebenen Taumel des Losrades und die damit verbundene störende und wertmindernde Geräuschentwicklung bei Schaltgetrieben zu vermeiden.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.
Ein Vorteil der Erfindung ist es, daß in der Serienfertigung keine erhöhten Kosten verursacht werden. Die Erfindung läßt darüber hinaus dem Konstrukteur freie Hand über die Auslegung des Schaltgetriebes bezüglich Lagerbreite des Losrades oder Durchmesser der Schaltschiebemuffe, was insbesondere Vorteile bei Verkleinerung der Bauform des Getriebes oder bei Fest­ schreibung von engen und damit teuren Toleranzgrenzen für die einzelnen Bauteile bedeutet.
Die Erfindung betrifft demgemäß die Ausgestaltung der trapezförmigen Kupplungsverzahnung der Losradkupplung im Schaltgetriebe. Die Erfindung sieht eine gezielte Ausgestaltung der Teilung dieser Kupplungsverzahnung am Losrad vor, die ge­ währleistet, daß es immer ein sich gegenüberliegendes Zähnepaar gibt, welches im Teilungsdiagramm die maximale Vorteilung be­ sitzt und welches somit das statisch überbestimmte Tragver­ halten der Mitnahmeverzahnung in ein statisch bestimmtes über­ führt. Ein solches Teilungsdiagramm entsteht, in dem im Teil­ kreis der Kupplungsverzahnung eine Tastkugel die Flanken berührt und dabei ein Abweichen von der Idealposition in Strecke auf dem Teilkreis angibt.
Zweckmäßigerweise besitzt die Kupplungsverzahnung eine Unter­ teilung in zwei Segmente, weil damit sichergestellt ist, daß es eine maximale Anzahl von sich gegenüberliegenden Zähnepaaren gibt.
Die Fertigung dieses gezielten erfindungsgemäßen Teilungsfeh­ lers sieht bei der Kupplungsverzahnung so aus, daß das Stoß­ werkzeug, welches die Trapezverzahnung schneidet, in diejenigen Zahnlücken, die nicht zur Übernahme des Tragverhaltens bestimmt sind, tiefer einfährt.
Bei der doppelsegmentigen Kupplungsverzahnung kommt im weiteren Verlauf der Trapezverzahnung ein zweites Zähnepaar hinzu, welches bei Verbiegung der vorgelagerten Zähne dann nach kurzem Biegeweg die Kräfte mitübernehmen kann. Hierdurch wird insbe­ sondere verhindert, daß bei Überschreitung einer Momentenlast ein Zahn über seine Biegefestigkeit hinaus beansprucht wird und dabei abbrechen kann.
Im Teilungsdiagramm findet die Erfindung folgendermaßen Nie­ derschlag:
In jedem Segment gibt es ein voreilendes Zähnepaar, welches über den bei der Härtung zu erwartenden Verzug hinaus vorphasig gefertigt ist, so daß es die Kraftverteilung allein übernehmen kann. Diese Teilungsausgestaltung kann bei der Zahnradfertigung bereits im weichen Zustand erstellt werden, da sich bei der Härtung zwar noch ein nennenswerter Verzug der beiden Segmente gegeneinander ergibt, innerhalb eines Segmentes aber der Här­ teverzug als klein anzusehen ist. Die angegebene Amplitude ist ein Wert aus der Fertigungserfahrung und betrifft nicht die Erfindung selbst. Zur Höhe der Teilungsvoreilung ist erfindungsgemäß festzuhalten, daß sie die maximale Fehlteilung der an der Paarung beteiligten Schiebemuffe trotz Härteverzug überragen muß, damit in allen Schaltstellungen die taumelver­ hindernde Wirkung der vorgeteilten Zähne zum Tragen kommt.
Die weiteren an der Vorteilung beteiligten Zähne sind nicht mit einer so hohen Vorteilungsamplitude versehen, besitzen aber ausreichend Vorteilung, um nach geringem Biegeweg Kräfte an­ teilig mitzuübernehmen, ohne ihrerseits zu früh mitzutragen und somit die Symmetrierung des Tragverhältnisses zu stören.
Gemäß der Erfindung ist der mit dem Zahnrad verbundene Teil der Kupplungsverzahnung mit einer gezielt gearbeiteten Teilungs­ ausprägung versehen, dergestalt, daß im Teilungsdiagramm ein Paar sich gegenüberliegender Zähne eine voreilende Teilung be­ sitzen und damit gewährleistet ist, daß die beiden Angriffs­ punkte der Kräfte für die Momentenübertragung sich gegenüber­ liegen, sich damit gegenseitig aufheben und somit keine Rest­ kraft in der Trapezverzahnung verbleibt, die einen Taumel des Losrades innerhalb seines Lagerspiels verursacht.
Gemäß der Erfindung halten sich durch eine weitere Teilungs­ ausprägung die jeweils dahinterliegenden Zähne zur Übernahme der Tragfunktion bereit, damit bei Überbeanspruchung ein Fuß­ bruch der ersten beiden Zähne verhindert wird, dergestalt, daß ihre Teilungsausprägung geringfügig rückeilend gegenüber dem zum Tragen bestimmten Trapezverzahnungspaar gehalten wird, sie aber gegenüber dem Rest der Zähne eine deutliche Voreilung in der Teilung besitzen.
Gemäß der Erfindung wird die Teilungsvariation für beide Last­ richtungen eines Zahnrades in der Weichbearbeitung mit einem Teilungsgrundvorlauf gefertigt, der den zu erwartenden Härteverzug des Bauteils überschreitet und somit die Wirksam­ keit unabhängig von der Serienstreuung gewährleistet, der gleichzeitig aber nur so groß ist, daß der sich zwischen Schub und Zug befindliche Zwischenraum in der Trapezverzahnung aus­ reichendes Spiel aufweist, um eine leichtgängige Schaltung des Getriebes zu gewährleisten und gleichzeitig nach intensivem Verschleiß der Lastwechselschlag nicht unangenehm verstärkt wird.
Gemäß der Erfindung ist für die taumelfreie Kupplung in der hier beschriebenen Art eine konstruktive Auslegung der Trapez­ verzahnung am Losrad eine geradzahlige Segmentaufteilung zu wählen, damit die Trapezverzahnung eine größere Anzahl von sich gegenüberliegenden Zähnen aufweist.
Gemäß der Erfindung wird die gleiche Teilungsvariation zur Vermeidung des Taumelns der Baugruppe von Schaltschiebemuffe und Losrad auch auf der Kupplungsverzahnung des Schaltmuffen­ trägers gefertigt, der in der Regel keine Segmentierung auf­ weist, sondern alle Zähne im Außenprofil eingearbeitet hat, dergestalt, daß hier ebenfalls zwei Zähne durch voreilende Teilungsabweichung zum Tragen bestimmt werden und mehrere da­ hinterliegende Zähne sich zur Kraftübernahme bereithalten, wo­ bei der Teilungsgrundvorlauf dem in der Serie bei diesem Bau­ teil zu erwartenden Härteverzug entsprechend angepaßt wird.
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausfüh­ rungsformen. In der Zeichnung bedeuten
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Schaltvor­ richtung nach der Erfindung anhand eines Axial­ schnittes,
Fig. 2 eine schematische perspektivische Einzeldarstel­ lung des Losrades der Schaltvorrichtung von Fig. 1 in einer ersten Ausführungsform,
Fig. 3 ein Diagramm zur Darstellung der Teilungsabwei­ chung bei dem Losrad von Fig. 2,
Fig. 4 eine schematische perspektivische Einzeldarstel­ lung des Schaltmuffenträgers der Schaltvorrich­ tung von Fig. 1,
Fig. 5 ein Diagramm zur Darstellung der Teilungsabwei­ chung bei dem Schaltmuffenträger von Fig. 4,
Fig. 6 eine schematische perspektivische Einzeldarstel­ lung des Losrades der Schaltvorrichtung von Fig. 1 in einer zweiten Ausführungsform, und
Fig. 7 ein Diagramm zur Darstellung der Teilungsabwei­ chung bei dem Losrad der Fig. 6.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist auf einer Getriebewelle 8 ei­ nes nicht näher dargestellten Zahnräderwechselgetriebes ein Stirnzahnrad, welches in üblicher Weise als Teil einer Zahn­ radstufe mit einem weiteren Stirnzahnrad einer parallelen zweiten Getriebewelle über seine stirnseitige Laufverzahnung 9a in ständigem Kämmeingriff steht, als sogenanntes Losrad 9 unter Vermittlung eines Wälzlagers 63 drehbar gelagert. Das Losrad 9 ist in den Achsrichtungen auf der Getriebewelle 8 in nicht ge­ zeigter Weise im wesentlichen unverrückbar festgelegt.
Neben dem Losrad 9 ist auf der Getriebewelle 8 ein ringförmiger Schaltmuffenträger 12 konzentrisch und bewegungsfest angeord­ net. Der Schaltmuffenträger 12 ist an seinem Außenumfang mit einer üblichen im Querschnitt trapezförmigen axialen Kupp­ lungsverzahnung 13 versehen.
Auf seiner dem Schaltmuffenträger 12 zugekehrten Stirnseite weist das Losrad 9 einen zu ihm bewegungsfesten koaxialen Kupplungsring 10 auf, welcher an seinem Außenumfang ebenfalls mit einer axialen Kupplungsverzahnung 11 mit im Querschnitt trapezförmigen Kupplungszähnen versehen ist.
Die äußeren Kupplungsverzahnungen 11 und 13 sind zum wahlweisen Kuppeln des Losrades 9 mit der Getriebewelle 8 unter Vermitt­ lung einer ringförmigen Schaltschiebemuffe 14 verwendet, welche an ihrem Innenumfang eine diesbezügliche innere axiale Kupp­ lungsverzahnung 15 mit im Querschnitt trapezförmigen Kupp­ lungszähnen aufweist, mit der sie ständig in die Kupplungsver­ zahnung 13 axial verschiebbar, jedoch drehfest eingreift.
Bei der ersten Ausführungsform des Losrades von Fig. 2 ist der Kupplungsring 11 durch zwei diametral sich gegenüberliegende Ausnehmungen 17 in Umfangsrichtung in zwei Ringsegmente 61 un­ terteilt. Diese Ausnehmungen sind in bekannter, aber nicht dargestellter Weise zur begrenzt drehbeweglichen Anordnung ei­ nes Gleichlaufringes am Losrad 9 verwendet. Aufgrund der grad­ zahligen Anzahl von Ausnehmungen 17 bzw. Ringsegmenten 61 er­ gibt sich eine relativ große Zahl von sich diametral gegen­ überliegenden Kupplungszähnen. Dadurch ist die Möglichkeit ge­ geben, ein Zahn-Paar 16 zu verwenden, bei dem zwei jeweils an einer mittleren Umfangsstelle eines Ringsegmentes 61 liegende Kupplungszähne 21 und 22 mit jeweils einer relativ großen vor­ eilenden Teilungsabweichung 27 bzw. 28 versehen sind, welche das Tragverhalten zur Vermeidung von Taumelbewegungen durch Erzeugung von zwei sich gegenseitig aufhebenden Kräften 64 und 65 bestimmen, wenn die Schaltschiebemuffe 14 in Pfeilrichtung 66 in die Kupplungsverzahnung 11 eingeführt wird.
Aufgrund der mittleren Lage der beiden Kupplungszähne 21 und 22 können in gleichsinniger Reihenfolge sich an letztere jeweils weitere Kupplungszähne 33 bis 35 bzw. 36 bis 38 mit einer je­ weiligen Teilungsabweichung 47 bis 49 bzw. 50 bis 52 anschlie­ ßen. Dabei ist die Abstimmung gemäß Fig. 3, bei der die Tei­ lungsabweichung Fp über dem abgewickelten Umfang des Kupp­ lungsringes 10 aufgetragen ist, so getroffen, daß die Tei­ lungsabweichungen 47 bis 52 der weiteren Kupplungszähne 33 bis 38 sowohl kleiner als die jeweilige Teilungsabweichung 27 bzw. 28 der beiden Kupplungszähne 21 und 22 des Zahn-Paares 16 sind als auch stufenweise in ihrer Reihenfolge kleiner werden.
Auf diese Weise übernehmen bei der Verbiegung der vorgelagerten Kupplungszähne die weiteren Kupplungszähne 33 bis 35 und 36 bis 38 ebenfalls paarweise nach kurzem Biegeweg die Kräfte mit, so daß verhindert ist, daß bei Überschreitung einer Momentanlast ein Zahn über seine Biegefestigkeit hinaus beansprucht wird und dabei abbrechen kann.
Die Wirkung der Erfindung stellt sich im Teilungsdiagramm der Fig. 3 wie folgt dar:
Die Kupplungsverzahnung 15 der Schaltschiebemuffe 14, welche in die Kupplungsverzahnung 11 des Losrades 9 eingeschoben wird, bildet im Teilungsdiagramm bei fehlerfreier Teilung eine Gerade 67. Diese Gerade 67 senkt sich abhängig von der Belastungs­ richtung einseitig von oben gegen die Zahnflanken und berührt im Teilungsdiagramm die maximal voreilende Flanke. Bei weiterer Drehung schwenkt sich die Schaltschiebemuffe 14 um den Berühr­ punkt. Dieses hat im Teilungsdiagramm das Ausbilden einer sinusförmigen Linie zur Folge. Da gemäß der Erfindung sicher­ gestellt ist, daß der zweite Kupplungszahn mit der größten voreilenden Teilungsabweichung dem ersten um 180° gegenübergelegen ist, so wird das Kräftepaar 64, 65 aufgebaut, welches eine reine Momentenübertragung ausbildet.
Da in der Regel der Härteverzug der Schaltschiebemuffe 14 kleiner ist als der der Kupplungsverzahnung 11 am Losrad 9, wird durch eine Vormaßigkeit des Zahn-Paares 16 auch ein in der Serienfertigung auftretender geringer Teilungsfehler an der Schaltschiebemuffe 14 überdeckt. Dieses gilt in jeder der mög­ lichen Schaltstellungen.
Auch bei der in Umfangsrichtung nicht unterbrochenen Kupp­ lungsverzahnung 13 des Schaltmuffenträgers 12 gemäß den Fig. 4 und 5 ist ein Zahn-Paar 18 mit zwei diametral sich gegen­ überliegenden Kupplungszähnen 23 und 24 verwendet, welche eine maximale voreilende Teilungsabweichung 29 bzw. 30 aufweisen und daher das Tragverhalten durch Erzeugung von zwei sich gegen­ seitig aufhebenden Zahnkräften 68 und 69 bestimmen. Jedem der beiden Kupplungszähne 23 und 24 sind wiederum weitere Kupp­ lungszähne 39 bis 41 bzw. 42 bis 44 mit jeweils kleinerer und in der gleichsinnig vorgesehenen Reihenfolge stufenweise ab­ nehmender Teilungsabweichung 53 bis 55 bzw. 56 bis 58 zugeord­ net.
Im Teilungsdiagramm der Fig. 5 ergibt sich wiederum eine Ge­ rade 67 für die fehlerfreie Teilung der Kupplungsverzahnung 15 der Schaltschiebemuffe 14.
Auch die Kupplungsverzahnung 13 des Schaltmuffenträgers 12 ist naturgemäß statisch unbestimmt, wodurch der durch die Erfindung zu vermeidende Taumel des Losrades 9 mit verursacht wird. In diesem Falle laufen Losrad 9 und Schaltschiebemuffe 14 als eine einstückige Einheit taumelnd in der Kupplungsverzahnung 13 des Schaltmuffenträgers 12 um.
Auch hier wird dieser Umstand durch die Erfindung vermieden. Wie in der Kupplungsverzahnung 11 des Losrades 9 wird auch hier ein Zahn-Paar 18 zum Tragen bestimmt, dessen Zähne 23, 24 sich im Teilungsdiagramm entsprechend vorphasig ausprägen.
Da der Härteverzug des Schaltmuffenträgers 12 weitaus geringer ist als der der Kupplungsverzahnung 11 des Losrades 9, kann die Vorteilung 29 bzw. 30 des Zahn-Paares 18 auch kleiner ausge­ bildet sein als beim Zahn-Paar 16 des Losrades 9.
In entsprechender Weise halten sich auch die weiteren Kupp­ lungszähne 39 bis 41 bzw. 42 bis 44 bereit, um bei Verbiegung die Kräfte mitzuübernehmen.
Die Paarung zwischen Schaltmuffenträger 12 und Schaltschiebe­ muffe 14 wird nicht wie beim Losrad 9 bei jedem Gangeinlegen neu vorgenommen, sondern erfolgt einmal bei der Montage. Den­ noch ist auch durch die Erfindung eine beliebige Paarung mög­ lich und damit die Montage dieser Teile nicht unnötig aufwen­ dig.
Bei der zweiten Ausführungsform des Losrades 9 gemäß den Fig. 6 und 7 ist der Kupplungsring in Umfangsrichtung durch drei Ausnehmungen 19 in drei Ringsegmente 62 unterteilt. In Anwendung der Erfindung sind die Positionen der zum Tragen be­ stimmten Kupplungszähne 25 und 26 des betreffenden Zahn-Paares 20 mit dem Kräftepaar 70, 71 anders gewählt. Damit ihre Gegen­ überlage optimal wird, liegen der Kupplungszahn 25 am Anfang und der Kupplungszahn 26 am Ende seines jeweiligen Ringseg­ mentes 62. Dadurch liegen die zur weiteren Kraftübernahme be­ stimmten Zähne 45 und 46 nicht mehr beide hinter den tragenden Zähnen 25, 25 - also nicht in gleichsinniger Reihenfolge - sondern jeweils in Richtung ihres Ringsegmentes 62 verteilt.
Diese Anordnung - die einen Kompromiß darstellt - ist auch aus dem Teilungsdiagramm der Fig. 7 ersichtlich.
Danach ist dem einen Kupplungszahn 25 mit maximaler Vorteilung 31 ein weiterer Kupplungszahn 45 mit geringerer Vorteilung 59 vorgelagert, während dem anderen Kupplungszahn 26 mit maximaler Vorteilung 32 ein dahinterliegender weiterer Kupplungszahn 46 mit geringerer Vorteilung 60 zugeordnet ist.
Die fehlerfreie Teilung der Kupplungsverzahnung 15 der Schalt­ schiebemuffe 14 ist wiederum als Gerade 67 dargestellt, während die Unterbrechungen der Kupplungsverzahnung 11 durch die Rechtecke 19 angedeutet sind. Im übrigen ist die Wirkungsweise der Zähne 25, 26, 45, 46 mit Vorteilung die gleiche wie die anhand der Fig. 3 und 5 beschriebene Wirkungsweise der Zahn-Paare 16 und 18.

Claims (9)

1. Schaltvorrichtung eines Zahnräderwechselgetriebes insbeson­ dere für Kraftfahrzeuge,
  • - mit einem auf einer Getriebewelle drehbar und axial unverschiebbar gelagerten Losrad, an welchem ein Kupp­ lungsring mit einer äußeren axialen Kupplungsverzahnung koaxial und bewegungsfest angeordnet ist,
  • - mit einem auf der Getriebewelle bewegungsfest angeordneten Schaltmuffenträger, welcher an seinem Außenumfang eine äußere axiale Kupplungsverzahnung aufweist und
  • - mit einer ringförmigen Schaltschiebemuffe, welche an ihrem Innenumfang eine zu den äußeren Kupplungsverzahnungen kor­ respondierende innere axiale Kupplungsverzahnung aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Kupplungsverzahnungen (11, 13, 15) ein Zahn-Paar (16 bzw. 18 bzw. 20) mit zwei sich diametral gegen­ überliegenden Kupplungszähnen (21 und 22 bzw. 23 und 24 bzw. 25 und 26) mit je einer gleichsinnigen voreilenden Teilungsabwei­ chung (27, 28 bzw. 29, 30 bzw. 31, 32) aufweist.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der beiden Kupplungszähne (21 und 22 bzw. 23 und 24 bzw. 25 und 26) des Zahn-Paares (16 bzw. 18 bzw. 20) wenigstens ein weiterer Kupplungszahn (33 bis 35 bzw. 36 bis 38 bzw. 39 bis 41 bzw. 42 bis 44 bzw. 45 bzw. 46) mit einer voreilenden Teilungsabweichung (47 bis 49 bzw. 50 bis 52 bzw. 53 bis 55 bzw. 56 bis 58 bzw. 59 bzw. 60) zugeordnet ist, und daß die Teilungsabweichung (47 bis 60) der weiteren Kupplungszähne (33 bis 46) jeweils kleiner ist als die jeweilige Teilungsabwei­ chung (27 bzw. 28 bzw. 29 bzw. 30 bzw. 31 bzw. 32) der beiden Kupplungszähne des Zahn-Paares (16 bzw. 18 bzw. 20).
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zahn-Paar (16, 20 bzw. 18) mit Teilungsabweichung (27, 28 bzw. 31, 32 bzw. 29, 30) bei einer oder beiden der äußeren Kupplungsverzahnungen (11 und 13) vorgesehen ist.
4. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsring (11) in Umfangsrichtung durch Ausnehmungen (17 bzw. 19) in Ringsegmente (61 bzw. 62) unter­ teilt ist.
5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl (zwei) der Ringsegmente (61) geradzahlig ist und die jeweils weiteren Kupplungszähne (33 bis 35 bzw. 36 bis 38) an beiden Zähnen (21 und 22) des Zahn-Paares (16) in gleich­ sinniger Reihenfolge angeordnet sind.
6. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl (drei) der Ringsegmente (62) ungeradzahlig ist und die jeweils weiteren Kupplungszähne (45 bzw. 46) an beiden Zähnen (25 und 26) des Zahn-Paares (20) in gegensinniger Rei­ henfolge angeordnet sind.
7. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Kupplungszähne trapezförmig ist.
8. Verfahren zur Herstellung einer Schaltvorrichtung nach An­ spruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Formgebung der Verzahnung verwendetes Stoßwerkzeug in diejenigen Zahnlücken, welche nicht zur Übernahme des Tragverhaltens bestimmt sind, tiefer einfährt.
DE4110013A 1991-03-27 1991-03-27 Expired - Lifetime DE4110013C1 (de)

Priority Applications (6)

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Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4110013C1 true DE4110013C1 (de) 1991-09-26

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